КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №4

Таблица вариантов

Вариант	НОМЕРА ЗАДАЧ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	20.1 20.2 20.3 20.4 20.5 20.6 20.7 20.8 20.9 20.10	20.11 20.12 20.13 20.14 20.15 20.16 20.17 20.18 20.19 20.20	20.21 20.22 20.23 20.24 20.25 20.26 20.27 20.28 20.29 20.30	20.31 20.32 20.33 20.34 20.35 20.36 20.37 20.38 20.39 20.40	22.1 22.2 22.3 22.4 22.5 22.6 22.7 22.8 22.9 22.10	22.11.22.12 22.13 22.14 22.15 22.16 22.17 22.18 22.19 22.20	23.1 23.2 23.3 23.4 23.5 23.6 23.7 23.8 23.9 23.10	23.11 23.12 23.13 23.14 23.15 23.16 23.17 23.18 23.19 23.20	23.21 23.22 23.23 23.24 23.25 23.26 23.27 23.28 23.29 23.30	23.31 23.32 23.33 23.34 23.35 23.36 23.37 23.38 23.39 23.40

Модуль 20.Магнитное поле

Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Закон Био-Савара-Лапласа. Расчеты магнитных полей простейших систем. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Эффект Холла. Сила Ампера. Виток с током в магнит­ном доле. Рамка с током в однородном магнитном поле. Момент сил, действующих на рамку с током. Магнитный поток. Работа по перемеще­нию проводника с током в магнитном поле.

20.1. Основные формулы

 Закон Био-Савара-Лапласа

где - магнитная индукция поля, создаваемая элементом проводника с током; - магнитная проницаемость; ₀ - магнитная постоянная (₀ = 4  10^-7 Гн/м = 12,566  10^-7 Гн/м); - вектор, равный по модулю длинеdl проводника; J - сила тока; - радиус-вектор, проведенный от середины элемента проводника к точке в которой определяется магнитная индукция.

Модуль вектора выражается формулой:

где  - угол между векторами и.

 Магнитная индукция в центре кругового проводника с током

де R - радиус кривизны проводника.

 Магнитная индукция поля, созданного бесконечно длинным прямолинейным проводником,

где r - расстояние от оси проводника до точки, где определяется индукция.

 Магнитная индукция поля на оси кругового тока

где R - радиус кругового контура с током ;h - расстояние от точки, в которой находится магнитная индукция, до плоскости контура.

 Магнитная индукция поля внутри тороида и бесконечно длинного соленоида

где n - число витков на единицу длины соленоида (тороида); J - сила тока в одном витке.

 Магнитная индукция поля на оси соленоида конечной длины:

где ₁ и ₂ - углы между осью соленоида и радиус-вектора, проведенными из рассматриваемой точки к концам соленоида.

 Магнитная индукция результирующего поля равна векторной сумме магнитных индукцийскладывающихся полей (принцип суперпозиции):

 Магнитный поток сквозь контур

где S - площадь поперечного сечения контура,  - угол между нормалью к плоскости контура и направлениям магнитного поля.

 На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера

где J - сила тока; - вектор, равный по модулю длинеl проводника; - магнитная индукция поля.

Модуль вектора определяется выражением

,

где  - угол между векторами и.

 Две параллельных бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами J­₁ и J₂ взаимодействуют между собой с силой:

,

где l - длина участков проводников; d - расстояние между ними.

 Магнитный момент контура с током:

где - вектор, равный по модулю площади S, охватываемой контуром и совпадающий по направлению с нормалью к его плоскости.

 На контуре с током в магнитном поле действует механический момент:

модуль момента равен: М = P­­­­_mB sin,

где  - угол между векторами и.

 Работа перемещения проводника с током в магнитном поле:

dA=Jd,

где d-магнитный поток.

 Сила, действующая на заряд, движущийся со скоростью в магнитном поле с индукцией, определяется формулой Лоренца:

, или F= |a| vB sin,

где  - угол между вектором скоростидвижения частиц и вектором.

 При протекании тока J вдоль проводящей пластины, помещенной перпендикулярно к магнитному полю, возникает поперечная потенциалов:

,

где d - толщина пластины, В - индукция магнитного поля, - постоянная Холла, обратная концентрацииn носителей тока и их заряду е.

Зная постоянную Холла R и удельную проводимость материала

,

можно найти подвижность носителей тока u.