-
Сила, действующая на проводник с током (сила Ампера) и сила действующая на заряд(сила Лоренца) со стороны магнитного поля.
Сила Ампера-сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Определяется по формуле:
FА=BIlsin α.
B-магнитная индукция; l-длина проводника ; I-сила тока; α-угол между проводником и линиями магнитного поля.
Сила Ампера=0, если хотя бы одна из величин=0 .
Если проводник расположен параллельно линиям поля, то сила на него не действует.
Направление силы Ампера находится по правилу левой руки: развернутую ладонь, располагают так чтобы линии индукции входили в ладонь, 4 пальца направлены по току в проводнике, большой палец, отогнутый на 90°, показывает направление силы Ампера.
При изображении силы Ампера действует правило изображения веторов:
x(крестик)- вектор направлен от нас. (точка) - вектор направлен к нам
Сила Лоренца (Fл)- сила, с которой магнитное поле действует на движущийся заряд.
Fл=qvBsinα
B-
магнитная
индукция;
q-
заряд;
υ-
скорость
движения
заряда;
α
-
угол
между
направлением
движения
заряда
и
линиями
магнитного
поля.
Fл=0, если одна из величин =0.
Если заряд движется параллельно линиям поля, то сила на него не действует.
Направление Fл определяется по правилу левой руки - вытянутые пальцы направлены по движению заряда, .линии индукции входят в ладонь, большой пале показывает направление силы Лоренца для положительного заряда. Если заряд отрицательный,то сила направлена в противоположную сторону.
Сила Лоренца- это центростремительная сила. То есть,если α=90°, то она заставляет заряд двигаться по окружности. А если α<90°, то заряд будет двигаться по спирали. Fл=(mv2)/R.
Сила Лоренца не изменяет скорость заряда по величине, а только по направлению.
-
Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость среды.
Магнитная проницаемость. Физическая величина, показывающая, во сколько раз магнитное поле в веществе отличается от магнитного поля в вакууме, называется магнитной проницаемостью.
Все вещества по отношению к магнитному полю делятся на :
Парамагнетики- вещества, которые создают слабое магнитное поле, по направлению совпадающее с внешним полем, т.е. они усиливают магнитное поле, но незначительно.
Магнитная проницаемость даже наиболее сильных парамагнетиков мало отличается от единицы: 1,00036 — у платины и 1,0034 — у жидкого кислорода. пример:щелочные и щелочно-земельные металлы, некоторые переходные металлы, соли железа, кобальта, никеля, редкоземельных металлов, кислород, окись азота. Al, Na, Mg, Ta, W и другие. Магнитная проницаемость даже наиболее сильных парамагнетиков мало отличается от единицы
Диамагнетики- вещества, которые создают поле, ослабляющее внешнее магнитное поле. Диамагнитными свойствами обладают, например, серебро, свинец, кварц. Магнитная проницаемость диамагнетиков отличается от единицы не более чем на десятитысячные доли. Самый сильный из диамагнетиков — висмут — обладает магнитной проницаемостью, равной 0,999824. Примерами чисто диамагнитных твердых тел (диамагнетиков) в классе кристаллических металлов и диэлектриков могут служить, соответственно, Cu и NaCl, а в классе аморфных твердых тел — SiO2
Вещества, которые значительно усиливают внешнее магнитное поле, называются ферромагнетиками. Кроме железа, к ферромагнетикам относятся, например, никель, кобальт и некоторые соединения этих металлов с другими элементами.
У ферромагнетиков значения магнитной проницаемости достигают нескольких десятков, сотен и даже тысяч единиц.
Природа ферромагнетизма. Ферромагнетизм объясняется магнитными свойствами электронов. Электрон обладает собственным магнитным полем. Внутри кристалла ферромагнетика возникают намагниченные области- домены. В отдельных доменах магнитные поля имеют различные направления и обычно взаимно компенсируют друг друга. При внесении ферромагнетика во внешнее магнитное поле происходит упорядочение ориентации магнитных полей отдельных доменов и соответственно значительное усиление внешнего магнитного поля.
С увеличением магнитной индукции внешнего поля возрастает степень упорядоченности ориентации отдельных доме нов — магнитная индукция возрастает. При некотором значении индукции внешнего поля наступает полное упорядочение ориентации доменов возрастание магнитной индукции прекращается. Это явление называется магнитным насыщением.