Министерство образования РФ

Брянская государственная инженерно-технологическая академия

Кафедра физики

Утверждены научно-методическим

советом БГИТА

протокол № от 2001 г.

ФИЗИКА

Электромагнетизм

Методические указания по выполнению расчётно-графических работ

для студентов инженерно-технических специальностей

Брянск 2001

Составитель: Сахаров Ю.Г., к.ф.-м.н., доцент

Рецензент: Алексеева Г.Д., к.ф.-м.н., доцент

Рекомендовано учебно-методической комиссией

строительного факультета

Протокол № от 2001 г.

Содержание

Стр.

1. Рабочая программа раздела “Электромагнетизм”…………….. 4

2. Общие методические указания…………………………………. 4

3. Основные законы и формулы раздела “Электромагнетизм”…. 5

4. Примеры решения задач……………………………………….… 8

5. Справочные материалы…………………………………………...20

6. Список рекомендуемой литературы……………………………..23

1. Рабочая программа раздела “Электромагнетизм”

Понятие магнитного поля. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей. Теорема Ост­роградского-Гаусса для магнитного поля в вакууме. Закон полного тока.

Сила Лоренца и сила Ампера. Единица силы тока - ампер. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Рамка с током в однород­ном магнитном поле. Момент сил, действующий на рамку. Работа сил по перемещению проводника в магнитном поле.

Магнитный поток. Индуктивность. Индуктивность длинного соленоида. Явления электромагнитной индукции и самоиндукции. Правило Ленца. Установление и исчезновение тока в цепи с индуктивностью. Вих­ревые токи, их применение. Квазистационарные токи.

Магнитное поле в веществе. Магнетики. Парамагнетики, диа­магнетики, ферромагнетики, антиферромагнетики. Теория ферромагнетизма. Обменная природа молекулярного поля. Доменная структура. Техническая кривая намагничивания. Ферриты. Применение ферромагнетиков.

Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электро­магнитной индукции. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интег­ральной

и дифференциальной формах. Материальные уравнения. Скорость распространения электромагнитных возмущений. Волновое уравнение. Плот­ность потока энергии.

2. Общие методические указания

1. Номера задач, которые студент должен включить в свою расчётно-графическую работу, определяются по таблице вариантов, приведенных на стенде РГР-3 кафедры.

2. Контрольную работу необходимо выполнять в школьной тетради, на обложке которой привести сведения по следующему образцу:

Расчётно-графическая работа № ___ по физике Выполнил студент (ка) _____ факультет, группа ________ Фамилия, инициалы Проверил Фамилия, инициалы преподавателя

(Номер расчётно-графической работы определяется рабочей

программой данной специальности).

3. Условие задачи необходимо переписывать полностью без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставлять поля.

4. В начале решения задачи сделать краткую запись исходных данных с одновременным переводом величин в систему СИ и привлечением необходимых справочных данных.

5. Решение задачи сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями.

6. При необходимости дать рисунок или схему, выполненные с помощью чертежных принадлежностей.

7. Решение задачи давать в общем виде, т.е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, данных в условии задачи. При таком способе решения физический смысл и логика решения задачи остаются понятными до самого конца; устраняется необходимость выполнения промежуточных вычислений и соответственно сокращается вероятность появления ошибки вычислений. Кроме того, возможны сокращения промежуточных величин, отсутствующих в условии задачи и препятствующие численным расчётам.

8. После получения расчётной формулы применить правило размерностей для проверки правильности её физического смысла, т.е., подставив в правую часть формулы единицы измерений входящих в неё физических величин, убедиться, что полученная при этом единица измерений соответствует искомой величине. Если такого соответствия нет, это означает, что задача решена неверно.

9. Числовые значения величин при подстановке их в расчётную формулу следует выражать только в единицах системы СИ. В виде исключения допускается выражать в любых, но одинаковых единицах числовые значения однородных величин, стоящих в числителе и знаменателе дроби.

10. При подстановке в расчётную формулу, а также при записи ответа числовые значения величин следует записывать как произведение десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо числа 34800 следует записать 3,48·10⁴, вместо 0,00129 записать 1,29·10 ^{– 4} и т. д.

11. Окончательный ответ следует записывать с тремя значащими цифрами, производя соответствующее округление и указывая единицы измерений.