18. Действие магнитного поля на движущийся заряд (сила Лоренца. Применение силы Лоренца).

Сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле, называется силой Лоренца: Fл=ϑgBsinα Направление силы определяется по правилу левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно к ней, а четыре пальца были направлены по движению положительно заряженной частицы, то отставленный на 90° большой палец покажет направление действующей на частицу силы. Данное явление находит своё применение в технике и играет важную роль в природе.

19. Магнитное поле в веществе, виды магнетиков, магнитный гистерезис.

Вещества, намагничивающиеся под влиянием магнитного поля, называются магнетиками.

У атомов одних веществ магнитные поля полностью скомпенсированы. У этих веществ при отсутствии внешнего магнитного поля атомы (и молекулы) не имеют собственного магнитного поля. Эти вещества называются диамагнетиками. Диамагнетики — вещества, которые слабо намагничиваются в направлении, противоположном индукции намагничивающегося поля, т.е. они ослабляют внешнее поле.

Если же поместить вещество в магнитное поле, то все маленькие магниты - атомы повернуться во внешнем магнитном поле подобно стрелкам компаса. Если поместить такое вещество в магнитное поле, то оно усилится. Такие вещества называются парамагнетиками. Парамагнетики - это вещества, которые слабо намагничиваются в направлении индукции внешнего магнитного поля

Ферромагнетики — вещества, у которых магнитная проницаемость больше 1 (Железо, сталь, чугун, никель, кобальт, гадолиний и т.д.).

Магнитный гистерезис. Магнитная проницаемость ферромагнетиков не является постоянной величиной, она зависит от индукции намагничивающегося поля. Кроме того, процесс намагничивания ферромагнетиков зависит от предыдущей истории намагничивания вещества. Это явление называется гистерезисом (от греч. запаздывание). Ферромагнетик с большой площадью петли гистерезиса называется жёстким, а с маленькой площадью — мягким. Постоянные магниты изготовляют из жёстких ферромагнетиков.

Их применение позволяет уменьшить потери энергии на перемагничивание.

20. Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Направление индукционного тока. Правило Ленца.

Открытие явления электромагнитной индукции. Ещё в 1821 г. М. Фарадей высказал предположение, что если вокруг проводника с током возникает магнитное поле. То с помощью магнитного поля можно создать электрический ток в проводнике. Об этом свидетельствует запись в его дневнике за этот год: «превратить магнетизм в электричество». Однако лишь через десять лет ему удалось решить эту задачу.

Опыты Фарадея. а) если намотать на какой-либо сердечник две проволочные обмотки и в одной из них менять силу тока, например замыкая или размыкая цепь первичной обмотки, то во вторичной обмотке возникает ток, несмотря на то, что обмотки изолированы друг от друга. б) при движения магнита стрелка гальванометра отклоняется. Явление возбуждения электрического тока в контуре с помощью магнитного поля называют электромагнитной индукцией. Возбуждённый таким образом ток назвали индуцированным током, ЭДС, которая определяет существование электрического тока в данном явлении, получила название ЭДС индукции.

Правило Ленца. Опыты показывают, что направление индукционного тока в контуре зависит от того, возрастает или убывает магнитный поток, пронизывающий контур. Наиболее общее правило определения направления индукционного тока было установлено в 1833 г. Ленцем. Правило Ленца можно наглядно показать с помощью лёгкого алюминиевого кольца. При вдвигании магнита сплошное кольцо отталкивается от него, а при выдвигании притягивается к магниту. Результат опытов не зависит от полярности магнита. Если же вдвигать (или выдвигать) магнит в кольцо с прорезью, то кольцо останется неподвижным. При вдвигании магнита магнитный поток через кольцо возрастает; отталкивание кольца при этом показывает, что индукционный ток в нём имеет такое направление, что вектор индукции магнитного поля противоположен по направлению вектору индукции внешнего магнитного поля . Этим вызвано отталкивание кольца от магнита. При уменьшении магнитного потока через контур (выдвигание магнита) индукционный ток в нём имеет такое направление, что вектор индукции его магнитного поля совпадает по направлению с вектором индукции внешнего поля, и эти объясняется притяжение кольца к магниту. Индукционный ток имеет всегда такое направление, что его магнитное поле препятствует любым изменениям магнитного потока, вызывающи м появление индукционного тока.

Правило правой руки. Направление индукционного тока, возникающего в прямолинейном проводнике при его движении в магнитном поле, определяется правилом правой руки: Если правую руку расположить вдоль проводника так, чтобы линии магнитной индукции входила в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике.