5.9.2. Второе правило Кирхгофа

Алгебраическая сумма произведений сил токов на сопротивление отдельных участков произвольного замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих на этих участках в замкнутом контуре:

_k. (5.37)

23,Источники магнитного поля. Сила взаимодействия, движущихся зарядов.

Особая материальная среда, в которой проявляется воздействие на физические приборы (магнитную стрелку, виток с током и т. д.), называют магнитным полем.

Магнитное поле возникает в результате движения заряженных микрочастиц (электронов, протонов, ионов и др.). Переменное магнитное поле возникает при изменении во времени электрического поля. В свою очередь, при изменении во времени магнитного поля возникает переменное электрическое поле, т. е. существует единое электромагнитное поле. Магнитные свойства веществ определяются природой носителей магнетизма и характером их взаимодействия.

Количественной характеристикой магнитного поля являются:

1) индукция магнитного поля - вектор . В СИ магнитная индукция измеряется в теслах (Тл).

2) напряженность магнитного поля - вектор .В Си напряженность магнитного поля измеряется в амперах на метр (А/м).

Между векторами индукции и напряженностисуществует связь:

= ₀ (6.1)

или В = ₀Н, (6.2)

где  - магнитная проницаемость среды (в вакууме  = 1); ₀ = 410^7 Гн/м - магнитная постоянная.

Допустим, что два положительных точечных заряда q и Q находятся в покое относительно инерциальной системы отсчета ХУZ в вакууме на расстоянии r друг от друга. Между ними действует кулоновская сила отталкивания . (6.8)

Найдем, какие силы действуют между этими зарядами в системе координат Х^*У^*Z^*, которая движется вдоль оси Х со скоростью v (рис. 6.2).

Используя формулы (6.7) и (6.8), получим

Рис. 6.2

. (6.9)

Таким образом, относительно системы отсчета Х^*У^*Z^* заряды q и Q уже не находятся в покое, а движутся со скоростью параллельно друг другу. Сила взаимодействия между зарядами в этой системе отсчета меньше, чем в ХУZ, относительно которой они покоятся.

Представим формулу (4.9) в виде:

. (3.10)

Представим формулу (3.10) в виде двух слагаемых

.

Первое слагаемое в последнем выражении представляет собой электрическую составляющую поперечной силы:

, (6.11)

где

. (6.12)

Второе слагаемое определяет магнитную составляющую поперечной силы:

. (6.13)

Сравним силы и, получим

.

Для электронов проводимости это отношение

.

Следовательно, результирующая напряженность электрического поля ионной решетки и электронного газа равна нулю, и, значит, вокруг проводника электрическое поле отсутствует.

Поэтому проводники при отсутствии тока в них не взаимодействуют.