23. Вопрос: Закон Био-Савара-Лапласа. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле.

Ответ: Элемент проводника с током I создает в некоторой точке А индукцию поля: , где - радиус – вектор, проведенный из элемента dl проводника в точку А. Вектор перпендикулярен и и направлен по касательной к линии магнитной индукции. Направление определяется по правилу правого винта. . Работа по перемещению проводника с током: Проводник длиной l с током I находится в однородном магнитном поле. Под действием силы Ампера проводник переместился на dx из положения 1 в 2. Работа, совершаемая магнитным полем: , т.к. dS=ldx – площадь, пересекаемая проводником при его перемещении в поле. Работа по перемещению контура с током: , где - поток, пронизывающий контур в конечном положении. Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока, сцепленного с контуром.

24. Вопрос: Эффект Холла.

Ответ: Холл провел эксперимент, в котором постоянный ток I проходит через пластинку M, изготовленную из золота. Он измерял разность потенциалов между противолежащими точками на верхней и нижней гранях. Эти точки лежат в одном поперечном сечении, поэтому =0. Когда пластинку помещают в однородное магнитное поле, перпендикулярное её боковым граням, то потенциалы эти точек становятся разными. Это явление получило название эффект Холла. , где b – ширина пластинки, R – постоянная Холла. Значение постоянной R зависит от материала пластинки, бывает как положительным, так и отрицательным.

25. Вопрос: Взаимодействие токов.

Ответ: Параллельные токи: Два параллельных проводника с токами I₁ и I₂ находятся на расстоянии R друг от друга. Направление силы dF₁, с которой магнитное поле B₁ действует на участок dl второго тока, определяется по правилу левой руки (также определяется направление силы dF₂). . . . Аналогично и для второго проводника.

26. Вопрос: Магнитное поле в веществе. Магнитные моменты атомов. Момент импульса электрона. Орбитальный магнитный момент импульса атома. Прецессия Лармора.

Ответ: Намагничение магнетика естественно характеризовать магнитным моментом единицы объема. Эту величину называют намагниченностью и обозначают J. , где - магнитный момент магнетика, равный векторной сумме магнитных моментов отдельных молекул. В несильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряженности поля, вызывающего намагничение, . Орбитальный магнитный момент электрона: , где I=ev; v – частота вращения электрона по орбите, S – площадь орбита. Орбитальный механический момент электрона: , где . направлен в соответствии с правилом правого винта: , где g – гиромагнитное отношение орбитальных моментов. Момент импульса электрона (механический орбитальный момент): , где l – орбитальное квантовое число, - видимо постоянная Планка. Прецессия Лармора: Единственным результатом влияния магнитного поля на орбиту электрона в атоме является прецессия орбиты и вектора p_m с угловой скоростью вокруг оси, проходящей через ядро атома и параллельной вектору B индукции магнитного поля. При этом векторы L₁ и p_m описывают соосные круговые конические поверхности с общей вершиной орбиты и осью, параллельной вектору B. Такое движение в атоме и называется прецессией Лармора. Вследствие прецессии появляется дополнительный орбитальный ток . Этому току соответствует наведенный орбитальный магнитный момент электрона = .