Магнитное поле и его характеристики. Магнитное поле элемента тока. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Вихревой характер магнитного поля. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии, страница 4

Разделим замкнутую поверхность на 2 части S1 и S2 контуром 1-2 таким образом, чтобы угол α1 был тупым, а для S2 – α2 – острым. Поток через поверхность S разобьем на два слагаемых.

                 1

                    S          α₂

     α₁

             S₁     S₂            B

                       2

Ф₁ – магнитный поток, который входит в поверхность S₁

Ф₂ – магнитный поток, который выходит через поверхность S₂

 

Т.к. источника магнитного поля нет – то

                                         - теорема Остроградского-Гауса (Магнитный

                   поток через любую замкнутую поверхность

Работа при перемещении проводника с током в магнитном поле.

 

                     l

                                                                            - работа по перемещению

          I                   F_A                                            проводника с током

                                                                               в магнитное поле.

                      dS

                       dx

Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Токи Фуко.

Открыто Фарадеем в 1831 г. Электромагнитной индукцией называется явление возникновения тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока пронизывающего данный контур.

 

                         - ЭДС электромагнитной индукции.

Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле противодействует изменению магнитного потока, вызывающего данный ток.

 

                         – з-н электромагнитной индукции (з-н Фарадея).

Токи Фуко – вихревые токи, возникающие в проводящей среде при изменении магнитного потока, пронизывающего эту среду.

 

                                               Величина токов Фуко зависит от частоты

изменения магнитного потока и

сопротивления материала. Вихревые токи

Фуко нагревают массивный проводник.

Потокосцепление. Индуктивность контура. Индуктивность соленоида.

                        N                             B             Пусть имеется соленоид.

                                                                                                

                                               

                                                                       (магнитный поток, связанный

    I                                                                  с одним витком).

                          l                                           

 

– потокосцепление, мангитный поток, связанный со всеми  витками. Опытами установлено, что потокосцепление пропорционально току:

 

– индуктивность

 

                         – индукция магнитного поля соленоида.

 

                                       – индуктивность соленоида, где

Явление самоиндукции. Ток при замыкании, размыкании цепи.

Самоиндукция – явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении тока, протекающего в этом контуре.

 

                                – ЭДС самоиндукции.

                                L

                                                                        (1→2) – размыкание