1.Магнитное поле как основное свойство тока. Вектор магнитной индукции B. Вектор напряженности магнитного поля Н. Единицы измерения В и Н, связь между ними. Графическое изображение магнитных полей.

Движ. Эл. заряды (токи) изменяют свойства окружающего их пространства – создают в нем магнитное поле. Проявляется в том, что на помещенные в нем проводники с током действуют силы. Силовой характеристикой магнитного поля является В, она характеризует силовое действие электрического поля на заряды. Проводники с током оказывают силовое действие друг на друга через окружающие их м.п. М.п постоянных магнитов создается электрическими микротоками, циркулирующими внутри молекул вещества М.п, в отличие от электрического, оказывает силовое действие только на движущиеся заряды ( точки ). Характерен принцип суперпозиции: поле от нескольких движ.зар = векторной сумме полей, от каждых зарядом в отдельности.

определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в м.п

характеризует результирующее М.п создаваемое всеми макро- и микротоками. При одном и том же токе, в различных средах.

В системе единиц СИ индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. тесла (Тл). 1Тл=1

Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности . В системе единиц СИ [ ]A/м. 1 А/м – напряженность такого поля, магнитная индукция которого в вакууме равна 4

Для однородной среды связь между и : , магнитная постоянная, - магнитная проницаемость среды . Графически магнитное поле можно изображать с помощью силовых линий изображают с помощью силовых линий вектора В, линий касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора В. Направление В определяется по правилу «буравчика» или по правилу правого винта. Если вворачивать буравчик по направлению тока, то вращаемая рукоять буравчика покажет направление тока.

2. Магнитное поле движущегося заряда. Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле. Сила Лоренца. Примеры практического применения силы Лоренца.

Свободное движ.зар. – его движ.с постоянной v. выражается формулой: ; r – радиус вектор проведенный от q к точке наблюдения M. Сила действующая на q, движущийся в м.п со скоростью v – сила Лоренца: ] B- индукция м.п в котором заряд движется. Модуль силы Лоренца F=qvBsinα. Применяется в устройствах предназначенных для регистрации заряженных частиц. Электродвигатели и генераторы.

5. Поток вектора магнитной индукции. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

скалярная величина Ф=В = В cos α ,где α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости площади.

Если проводник не закреплен, то под действием силы Ампера он будет в м.п. перемещаться, следовательно, м.п совершает работу по перемещению проводника с током. т.е Формула остается справедливой для контура любой формулы в произвольном магнитном поле.

3. Проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Единица магнитной индукции тесла.

Сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле, - электромагнитная сила. Проводники с током оказывают силовое действие друг на друга через окружающие их м.п. При исследовании м.п пользуются замкнутым плоским контуром с током (рамка с током) Линейные размеры, которого малы по сравнению с расстоянием до токов, образующих м.п.

Если внести проводник с током в м.п, то в результате сложения м.полей магнита и проводника произойдет усиление результирующего м.п с одной стороны проводника и ослабление м.п с другой стороны проводника. В резуль­тате действия двух м.полей произойдет искривление магнитных линий, и они, стремясь сократиться, будут выталкивать проводник вниз.

Закон Ампера - закон взаимодействия постоянных токов(также закон, определяющий силу, с которой магнитное поле действует на малый отрезок проводника с током): F=IB ;. Из закона следует, что параллельные проводники с постоянными токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются. В системе единиц СИ за единицу принята индукция такого м.п, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. тесла (Тл). 1Тл=1

4. Магнитный момент контура с током. Действие магнитного поля на контур с током. Контур с током в неоднородном магнитном поле.

Магнитный момент – характеризует магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, являются электрические макро- и микротоки. Элементарный источник магнетизма - замкнутый ток. Магнитным моментом обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина.

[ ] = А⋅ ; Для описания взаимодействия контура по которому течет ток с м.п есть величина – магнитный момент. Это векторная величина, направление которой совпадает с направлением нормали к поверхности ограниченной контуром и равную произведением силы на величину этой поверхности. =I . В однородном м.п результирующая сила всегда =0: В неоднородном магнитном поле к вращательному движению контура с током добавляется его поступательное движение, так как помимо вращательного момента действует сила, обусловленная наличием градиента м.п. ;

сила, действующая на контур в неоднородном магнитном поле, зависит от положения векторов и . Если эти векторы параллельны, то сила положительна и контур будет втягиваться в область более сильного поля; если векторы непараллельны, то сила отрицательна и контур будет выталкиваться из поля

6. Магнитная индукция поля, создаваемого элементом тока. Закон Био-Савара-Лапласа. Применение закона Био-Савара-Лапласа для вычисления индукции (напряженности) магнитного поля бесконечно длинного проводника с током и проводника с током конечной длины.

При любом изменении потока вектора магнитной индукции через поверхность ограниченную замкнутым проводящим контуром в этом контуре возникает электрический ток. Ф=ВScos –(для однородного поля, магнитный поток). Этот ток называется индукционный.

М.п постоянных токов определяется совместным действием всех отдельных участков проводника. М.п подчиняется принципу суперпозиции: Если м.п создается несколькими проводниками с током, то индукция результирующего поля есть векторная сумма индукций полей, создаваемых каждым проводником в отдельности.

Модуль закона Био-Савара-Лапласа:

; r – расстояние от данного участка Δl до точки наблюдения, α – угол между направлением на точку наблюдения и направлением тока на данном участке, μ₀ – магнитная постоянная. Направление вектора определяется правилом буравчика.

Для поля прямого тока текущему по прямому проводнику бесконечной длины ;

Для прямолинейного отрезка проводника с током длинной l, расположенного под углом θ к силовым линиям однородного м.п. В=