Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Електромагнетизм
РОЗДІЛ 10.
· На замкнений контур зі струмом І у магнітному полі діє механічний обертальний момент, що дорівнює: , де – вектор магнітної індукції; – вектор магнітного моменту рамки (контуру) зі струмом. Для плоского контуру зі струмом І: , де – площа поверхні контуру (рамки); – одиничний вектор нормалі до поверхні рамки. · Модуль механічного обертального моменту: , де – кут між вектором магнітного моменту контуру і вектором магнітної індукції . · Для однорідного ізотропного середовища вектор магнітної індукції пов’язаний з вектором напруженості магнітного поля співвідношенням: , де – магнітна стала; – магнітна проникність середовища. Для феромагнітних тіл і . При розв’язуванні задач, у яких необхідно знати залежність користуватись графіками рис. 10.6. · За законом Біо-Савара-Лапласа елементарна індукція магнітного поля , що створюється елементом провідника зі струмом І у деякій точці, дорівнює: , де – вектор, за модулем рівний довжині елемента провідника; напрямлений у напрямку струму; – радіус-вектор, проведений від елемента до точки, в якій визначається . Модуль вектора визначається виразом: , де – кут між векторами і . · Принцип суперпозиції магнітних полів: . · Індукція магнітного поля, створеного струмом, що протікає по нескінченно довгому прямому провіднику: , де – відстань, від провідника до точки, в якій визначається . · Індукція магнітного поля, створеного струмом, що протікає у прямому провіднику скінченної довжини: , де кути і приведені на рис.10.1.
Рис.10.1
· Індукція магнітного поля у центрі колового струму, радіусу , дорівнює: . · Індукція магнітного поля на осі колового струму: , де - відстань від центра колового струму до точки на осі. · На елемент провідника зі струмом , внесений у магнітне поле з індукцією , діє сила Ампера: . Модуль сили Ампера дорівнює: , де - кут між векторами і . · Між двома нескінченно довгими паралельними провідниками зі струмами та , розміщеними на відстані один від одного, виникає сила взаємодії на довжину кожного з цих провідників: . · На електричний заряд , що рухається зі швидкістю у магнітному полі з індукцією , діє сила Лоренца: . Модуль сили Лоренца дорівнює: , де – кут між і . · Ефект Холла – це явище виникнення у металі або напівпровіднику зі струмом , поміщеному у магнітне поле з індукцією , що є перпендикулярним до напряму струму, поперечної різниці потенціалів: , де – стала Холла, яка обернено пропорційна до концентрації носіїв струму і їхнього заряду ; – товщина пластини у напрямі магнітного поля. · Індукція магнітного поля всередині нескінченно довгого соленоїда на його осі і тороїда: , де – сила струму у витках; – кількість витків на одиницю довжини соленоїда (тороїда); – кількість витків; – довжина соленоїда (тороїда). · Магнітний потік через поверхню площею , охоплену плоским контуром, в однорідному магнітному полі з індукцією : , де – кут між векторами і ; – вектор нормалі до поверхні ; – проекція вектора на нормаль . · Робота, що виконується при переміщенні провідника зі струмом у магнітному полі: , де – магнітний потік, що перетнув провідник під час руху. · Робота, що виконується при переміщенні контуру зі струмом у магнітному полі: , де – зміна магнітного потоку через площу, охоплену контуром. · Явище електромагнітної індукції полягає у появі в замкненому контурі е.р.с. індукції при будь-якій зміні магнітного потоку через поверхню, охоплену контуром. За законом Фарадея е.р.с. індукції дорівнює: . · Магнітний потік, що виникає у контурі, пропорційний до сили струму : , де - індуктивність контуру (коефіцієнт самоіндукції). · Індуктивність нескінченно довгого соленоїда (): , де – кількість витків соленоїда; – довжина соленоїда: – площа поперечного перерізу соленоїда. · Е.р.с. самоіндукції, що виникає при зміні сили струму у контурі, при визначається виразом: . · Енергія магнітного поля контуру зі струмом: . · Об’ємна густина енергії магнітного поля дорівнює: . · Зміна магнітного потоку може відбуватися при зміні струму в сусідньому контурі (явище взаємної індукції), індукована е.р.с. дорівнює: , де – взаємна індуктивність контурів. · Взаємна індуктивність двох соленоїдів, охоплених спільним магнітним потоком: , де і – кількість витків на одиницю довжини цих соленоїдів. · Кількість електрики, що протікає через поперечний переріз провідника при виникненні в ньому індукційного струму: , де – опір провідника. · Вектор намагніченості речовини чисельно дорівнює сумарному магнітному моменту одиниці об’єму намагніченої речовини: , де – кількість частинок у об'ємі ; – магнітний момент – тої частинки, або , де – середнє число частинок в одиниці об’єму магнетика. · Магнітна сприйнятливість речовини : . · Магнітна проникність магнетика: . · Зв’язок між орбітальним магнітним моментом електрона і орбітальним механічним моментом електрона , модуль якого : , де величина називається гіромагнітним відношенням орбітальних моментів; – маса електрона; – заряд електрона. · Електрон має власний механічний момент імпульсу , що називається спіном, який може набувати лише двох значень: , де – стала Планка. Спінові електрона відповідає спіновий магнітний момент , причому гіромагнітне відношення спінових моментів: . Проекція спінового магнітного моменту на напрямок вектора може приймати лише одне з двох значень: , де величина називається магнетоном Бора і є одиницею вимірювання магнітних моментів електрона та інших частинок. · Магнітні моменти довільних атомів за правилом Рассела-Саундерса дорівнюють векторній сумі орбітальних і спінових магнітних моментів електронів у атомі: , де - зарядове число атома, що відповідає кількості електронів у атомі.
|