Другие предметы \ Концепции современного естествознания

Курс лекций по концепциям современного естествознания, страница 15

Для наглядного представления можно использовать линии магнитной индукции. Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают токи- источники магнитного поля

Они располагаются кругом вокруг проводника, они как бы создают вихри, поэтому поля называются Вихревыми.

Элементарным источником магнитного поля являются движущиеся заряды. А поля, создаваемые проводником с током являются суперпозицией (наложением) полей, создаваемых каждым зарядом, двигающимся внутри проводника. Магнитное поле создается движущимися зарядами и действует на движущиеся заряды.

|B| = µ0*q*V/4П*r2*sinφ

µ0 – Магнитное постоянное

V - скорость

Магнитное поле обусловлено не свойствами элементарных частиц, а состоянием их движения. Так как движение относительно, то одна и та же частица создает магнитное поле в той системе отсчета, где она движется, и не создает в той, относительно которой она неподвижна. Двигающаяся заряженная частица создает магнитное поле во всем пространстве, кроме тех точек, которые лежат по линии ее движения (sinφ = 0)

Сила, действующая на заряд, двигающийся в магнитном поле

Сила Лоренца.

Пусть поле однородно (Индукция постоянна). На заряд действует сила F = qVB*sin ß ß(V,B)

Особенности магнитной силы:

1)  Сила перпендикулярна индукции и скорости (направление определяется правилом левой руки (индукция в ладонь, пальцу по направлению движения, большой палец – направление действия силы Лоренца))

Движение частиц под действием силы Лоренца

1) Если V||B, Fл =0, траектория – прямая

2) Если V перпендикулярна B, Fл max = qVB

Так как Fл max перпендикулярна V, то сила Лоренца не может совершать работу и изменять величину скорости, она может изменять лишь направление движения, поэтому Fл = Fц.с.

Траектория – окружность

3) Если частица влетает в поле под произвольным углом. В этом случае мы можем разложить вектор скорости на два вектора, одного, перпендикулярного индукции и другого, параллельного индукции. Траектория – спираль

Наличие магнитного взаимодействия нарушает законы Ньютона

Сила, с которой первая частица действует на вторую, равна Силы Кулона + сила Лоренца

А сила, с которой 2 действует на 1, равна только Силе Кулона

Нарушение 3 закона Ньютона.

Особенности взаимодействия не могут быть объяснить в рамках классической физикой

Магнетизм как релятивистский эффект

Соотношение Fм/Fэ = V2/c2 è Fм = V2/c2*Fэ

V<<c è Fм<<Fэ

Если сà бесконечность, то Fм à0

Таким образом, существование магнитных сил обусловлено конечным значением максимальной скорости.

Электромагнетизм

Магнитный поток.

О величине магнитной индукции можно судить по количеству линий, изображенных на рисунке.

Потоком принято называть число линий, пересекающих поверхность под прямым углом (площадка ДОЛЖНА располагаться перпендикулярно индукции).

Ф = ВS cosß (угол между площадкой и линиями индукции)
Из определения потока следуют три способа изменения потока:

1) Изменение поля

2) Изменения площади площадки

3) Изменение ориентации площадки в магнитном поле.

Фарадей.

Если взять катушку и вносить в нее магнит, то гальванометр показывает появление тока, но только при движении. Фарадей убедился, что при всяком изменении магнитного потока, вне зависимости от причины, пронизывающего проводящий контур, в последнем возникает электроческий ток, получивший название Индукционного.

А само явление – электромагнитная индукции. Возниконовение электрического тока обусловлено появлением EDS 

Скачать файл