Электродинамика – раздел физики,

В котором рассматриваются свойства и закономерности поведения электромагнитного поля, осуществляющего взаимодействия между электрически заряженными телами и частицами.

Магнитные взаимодействия –

Это взаимодействия между движущимися электрическими зарядами.

Магнитное поле – это особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами.

(1820 г. – Эрстед обнаружил, что магнитное поле порождается электрическим током)

Свойства магнитного поля:

► не имеет источников (магнитных зарядов, подобных электрическим, в природе нет);

► порождается движущимися зарядами (электрическим током);

► создается постоянными магнитами;

► обнаруживается по его действию на движущиеся заряды (движущиеся заряженные тела);

► поле материально, т. к. оно действует на тела и, следовательно, обладает энергией;

► обнаруживается по действию на магнитную стрелку;

► существует реально независимо от нас и наших знаний о нем.

Количественной характеристикой магнитного поля является

вектор магнитной индукции

За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током. (Положительная нормаль направлена в ту сторону, куда перемещается буравчик с правой нарезкой, если его вращать по направлению тока в рамке).

S N __

n

__

В Линиями магнитной индукции

называются линии касательные к

которым направлены так же, как и

вектор В в данной точке поля.

Свойства линий магнитной индукции:

• замкнутые концентрические окружности, не имеющие ни начала, ни конца, лежащие в плоскости, перпендикулярной проводнику с током, центы окружностей лежат на оси проводника;

• входят в южный полюс магнита и выходят из северного полюса магнита;

• никогда не пересекаются;

• стрелки на линиях указывают направление вектора магнитной индукции в данной точке поля;

• чем гуще линии, тем поле сильнее.

Вихревыми полями называются поля с замкнутыми силовыми линиями.

Направление вектора магнитной индукции можно определить по правилу правой руки: если обхватить проводник с током ладонью правой руки, направив отогнутый большой палец вдоль тока, то остальные пальцы укажут направление линий магнитной индукции вокруг проводника.

Модулем вектора магнитной индукции называется отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка.

B = , [ В ] = = Тл (тесла).

Максимальная сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, называется силой Ампера: F = B │I │ Δl sin α, – закон Ампера Закон Ампера. Сила Ампера равна произведению вектора магнитной индукции на силу тока, длину проводника и на синус угла между магнитной индукцией и участком проводника. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90º большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника.

Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называется силой Лоренца: FЛ = = │q│ υ B sin α, где α – угол между вектором скорости и векторм магнитной индукции. Сила Лоренца перпендикулярна вектору υ, поэтому она не совершает работы, а т. к. она перпендикулярна вектору В, то ее направление можно определить по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции В, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90º большой палец покажет направление силы Лоренца FЛ. В однородном магнитном поле частица равномерно движется по окружности радиусом: