31. Закон Био-Савара-Лапласа для расчета магнитных полей токов.

На основании многочисленных экспериментов они пришли к выводу, что магнитная индукция поля проводника с током пропорциональна силе тока, зависит от формы и размеров проводника, а также от расположения рассматриваемой точки поля относительно проводника. Био и Савар попытались получить закон, который позволял бы рассчитывать индукцию в каждой точке магнитного поля, создаваемого током в проводнике любой формы. Однако формализовать данную задачу они не смогли. По их просьбе этой задачей занялся французский физик и математик Лаплас. Он учел векторный характер магнитной индукции и высказал гипотезу, что для магнитного поля справедлив принцип суперпозиции, т.е. принцип независимости действия полей.

      Закон Био-Савара-Лапласа для проводника с током I, элемент которого  создает в некоторой точке А индукцию поля  записывается в виде:     

где вектор, по модулю равный длине  проводника и совпадающий по направлению с током; радиус-вектор, проведенный от элемента  проводника в точку А поля; модуль радиуса-вектора. Закон Био-Савара-Лапласа совместно с принципом суперпозиции позволяет рассчитывать магнитные поля, создаваемые любыми проводниками с током.   32. Явления электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток вызванный этой ЭДС называется индукционным током.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ):

Где Е— электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура, Фп— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

33.Взаимная индукция соленоидов. Работа трансформатора.

Солено́ид — катушка провода, намотанного на цилиндрическую поверхность. Явление взаимной индукции заключается в наведении ЭДС индукции в проводнике, находящемся вблизи цепи переменного тока. На явлении взаимной индукции основано действие трансформаторов, которые применяются для повышения или понижения напряжения переменного электрического тока.

Трансформатор состоит из двух или нескольких соленоидальных обмоток, расположенных близко друг от друга и, чаще всего, закрепленных на общем ферромагнитном сердечнике. Концы первичной обмотки присоединены к источнику переменного тока, а концы вторичной обмотки включены в цепь потребителя электрической энергии. Работа трансформатора основана на двух базовых принципах:

1)Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле (электромагнетизм)

2)Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке (электромагнитная индукция). На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате электромагнитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках, в том числе и в первичной, ЭДС индукции.

ЭДС, создаваемая во вторичной обмотке, может быть вычислена по закону Фарадея, который гласит, что: . U2 — Напряжение на вторичной обмотке, N2 — число витков во вторичной обмотке, Φ — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки.