“СЕГРИС”

Институт информационных технологий

Санкт-Петербург 2005г

Конспект лекций по физике

Раздел 4

Магнитные и электромагнитные свойства веществ

Д.Н. Пафомов

Санкт-Петербург 2011 г.

Оглавление

Магнитостатика 6

Магнитное поле и его характеристики. 6

Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока и витка с током 8

Закон Ампера 10

Сила взаимодействия двух параллельных токов 11

Сила Лоренца 12

Циркуляция вектора для магнитного поля в вакууме 15

Магнитное поле в соленоиде и тороиде 15

Поток вектора магнитной индукции. 17

Теорема Гаусса для вектора . 17

Работа по перемещению проводника и 18

контура с током в магнитном поле 18

Магнитные свойства вещества. Магнитные моменты электронов и атомов 19

Диамагнетики и парамагнетики 20

Ферромагнетики и их свойства 22

Электромагнитная индукция 28

Закон Фарадея. Правило Ленца. 28

Вращение рамки в магнитном поле 30

Вихревые токи (токи Фуко) 31

Понятие об электромагнитной теории Максвелла. Вихревое электрическое поле 32

Уравнения Максвелла для электромагнитного поля 33

Магнитная запись информации 35

Запись цифровой информации 37

Индуктивность. Самоиндукция. 38

Токи при размыкании и замыкании цепи 39

Энергия магнитного поля 42

Колебания и волны 45

Электромагнитные колебания и волны 45

Свободные электромагнитные колебания в контуре. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и фаза колебаний. Собственная частота колебаний в контуре 45

Превращение энергии в колебательном контуре 46

Гармонические колебания в контуре 47

Вынужденные электрические колебания. Переменный ток. Генератор переменного тока. Мгновенное, амплитудное и действующее значения Э.Д.С., напряжения и силы тока 50

Резистор в цепи переменного тока 52

Катушка с индуктивностью в цепи переменного тока 54

Конденсатор с электроемкостью С в цепи переменного тока 55

Векторная диаграмма напряжений. Закон Ома для цепи переменного тока. 55

Мощность цепи переменного тока. Косинус . 57

Резонанс в электрической цепи. 57

Добротность контура 57

Трансформатор. 59

Единая энергетическая система страны. 61

Электромагнитное поле и его распространение в пространстве в виде электромагнитных волн. 61

Свойства электромагнитных волн. Энергия электромагнитных волн. Плотность потока излучения. 63

Физические основы радиосвязи. 64

Принцип построения радиолокации 68

Радиолокация – обнаружение и определение местоположения тел в пространстве, отражающих электромагнитные волны 68

А н н о т а ц и я

Настоящий конспект лекций разработан на факультете среднего профессионального образования Санкт-Петербургского университета информационных технологий, механики и оптики, рассмотрен предметно-цикловой комиссией естественнонаучных дисциплин и рекомендован для использования в учебном процессе факультета.

Конспект лекций магнитным и электромагнитным свойствам вещества предназначен для студентов учреждений среднего профессионального образования, закончивших не менее 9 классов общеобразовательной школы.

В конспекте рассмотрены следующие темы: магнитостатика, электромагнитная индукция, магнитные и электромагнитные свойства вещества и основы теории Максвелла для электромагнитного поля. Полнота изложения тем близка к требованиям программы теоретического минимума по физике СПб ГУ ИТМО.