Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Электромагнетизм. Методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентов






    МАГНЕТИЗМ

    Методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентов

     

    Дарибазарон Э.Ч., Санеев Э.Л., Шагдаров В.Б.

     

    Редактор Т.Ю.Артюнина

     

    Подготовлено в печать 2001 г. Формат 60´ 80 1/16

    Усл.п.л. 3, 72; уч.-изд.л. 3, 2; Тираж 150 экз.

    ___________________________________________________

    РИО ВСГТУ, Улан-Удэ, Ключевская, 40а

    Отпечатано на ротапринте ВСГТУ, Улан-Удэ,

    Ключевская, 42.

     

     

    Ó Восточно-Сибирский государственный

    технологический университет

    Министерство образования РФ

     

    ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

     

     

    ЗАДАНИЯ ПО ФИЗИКЕ

    ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

     

    РАЗДЕЛ: ”МАГНЕТИЗМ"

    Составители: Дарибазарон Э.Ч.,

    Санеев Э.Л.,

    Шагдаров В.Б.

     

    Улан-Удэ 2002

     

    ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ

    Электромагнетизм

     

    Связь магнитной индукции B с напряженностью H магнитного поля:

    ,

    где m - магнитная проницаемость изотропной среды; m0 - магнитная постоянная.

    В вакууме m = 1, и тогда магнитная индукция в вакууме

    .

    Закон Био-Савара-Лапласа:

    или ,

     

    где - магнитная индукция поля, создаваемого элементом проводника длиной dl с током I; - радиус-вектор, направленный от элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция; a - угол между радиусом-вектором и направлением тока в элементе проводника.

    Магнитная индукция в центре кругового тока:

    ,

    где R - радиус кругового витка.

    Магнитная индукция на оси кругового тока:

    ,

    где h - расстояние от центра витка до точки, в которой определяется магнитная индукция.

    Магнитная индукция поля прямого тока

    ,

    где ro - расстояние от оси проводника до точки, в которой определяется магнитная индукция.

    Магнитная индукция поля, создаваемого отрезком провода с током (рис.I, a):

    .

    Обозначения ясны из рисунка. Направление вектора магнитной индукции обозначено точкой - это значит, что направлен перпендикулярно плоскости чертежа к нам.

    При симметричном расположении концов провода относительно точки, в которой определяется магнитная индукция (рис.I, б):

    -cosa2 = cosa1=cosa,

    тогда

     

    Рис.1

    .

    Магнитная индукция поля соленоида

    ,

    где n - отношение числа витков соленоида к его длине.

    Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (закон Ампера):

    ,

    где l - длина проводника; a - угол между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции . Это выражение справедливо для однородного магнитного поля и прямого отрезка проводника. Если поле неоднородно и проводник не является прямым, то закон Ампера можно применить к каждому элементу проводника в отдельности:

    .

    Магнитный момент плоского контура с током:

    ,

    где - единичный вектор нормали (положительный) к плоскости контура; I - сила тока, протекающего по контуру; S - площадь контура.

    Механический (вращательный) момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле:

    , или ,

    где a - угол между векторами и .

    Потенциальная энергия (механическая) контура с током в магнитном поле:

    , или .

    Отношение магнитного момента к механическому (моменту импульса) заряженной частицы, движущейся по круговой орбите:

    где Q - заряд частицы; m - масса частицы.

    Сила Лоренца:

    , или ,

    где - скорость заряженной частицы; a - угол между векторами и .

    Магнитный поток:

    а) в случае однородного магнитного поля и плоской поверхности

    или ,

    где S - площадь контура; a - угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции;

    б) в случае неоднородного поля и произвольной поверхности

    (интегрирование ведется по всей поверхности).

    Потокосцепление (полный поток):

    .

    Эта формула верна для соленоида и тороида с равномерной намоткой плотно прилегающих друг к другу N витков.

    Работа по перемещению контура в магнитном поле:

    .

    Э.д.с. индукции:

    .

    Разность потенциалов на концах проводника, движущегося со скоростью в магнитном поле:

    .

    где l - длина проводника; a - угол между векторами и .

    Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур:

    или ,

    где R - сопротивление контура.

    Индуктивность контура:

    .

    Э.д.с. самоиндукции:

    .

    Индуктивность соленоида:

    ,

    где n - отношение числа витков соленоида к его длине; V - объем соленоида.

    Мгновенное значение силы тока в цепи, обладающей сопротивлением R и индуктивностью L:

    а) (при замыкании цепи), гдеE- э.д.с. источника тока; t- время, прошедшее после замыкания цепи;

    б) (при размыкании цепи), где Io - сила тока в цепи при t = 0; t - время, прошедшее с момента размыкания цепи.

    Энергия магнитного поля:

    .

    Объемная плотность энергии магнитного поля (отношение энергии магнитного поля соленоида к его объему):

    , или , или ,

    где B - магнитная индукция; H - напряженность магнитного поля.






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.