23. Явление самоиндукции. Индуктивность

Самоиндукция – явление возн. ЭДС индукции в эл.цепи в результате изменения силы тока. В электротехнике явл. cамоиндукции проявляется при замыкании цепи (эл.ток нарастает постепенно) и при размыкании цепи (эл.ток пропадает не сразу).

ЭДС самоиндукции зависит от скорости изменения силы тока в эл.цепи, от размеров и формы проводника и от относительной проницаемости (магнитной) среды, в кот. находится проводник.

Индуктивность – физ.велечина, численно равная ЭДС самоиндукции, возн. в контуре при изменении силы тока на 1А за 1с. ; [1 Гн]

Индуктивность катушки зависит от: числа витков, размеров и формы катушки и от относительной магнитной проницаемости среды ( возможен сердечник).

24. Энергия магнитного поля. Объёмная плотность энергии.

Энергия магн.поля – работа, затрачиваемая током на создание этого поля.

(в контуре)

Магнитное поле внутри катушки однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключается в объёме катушки и имеет с ней однородное распределение с постоянной объёмной плотностью.

V – объём катушки.

25. Магнитное поле в веществе. Макро и микро токи. Магнитные моменты атомов. Намагниченность.

Слабо магнитные вещества с µ (магнит. проницаемость) близкой к единице (не зависит от магн. поля):

• диамагнетики (µ <1) - намагничиваются против внешнего поля, уменьшает суммарное поле;

• парамагнетики (µ>1) - увеличивает суммарное поле, собственное поле направлено по внешнему полю.

Намагниченность - векторная физическая величина, характеризующая магнитное состояние макроскопического физического тела. Определяется как магнитный момент единицы объема вещества:

М=Рm/V, (М- вектор намагниченности; Pm - вектор магнитного момента; V- объем)

Магнитный момент- основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. [А x м²]

Для плоского контура: m=ISn (I- сила тока, S - площадь контура, n - единичный вектор нормами n плоскости контура)

Направление определяется по правилу буравчика. Если вращать ручку буравчика в направлении тока, то направление магнитного момента будет совпадать с направлением поступательного движения буравчика.

Микротоки - обусловлены движением электронов в атомах и молекулах.

26. Закон полного тока в вещ-ве. Магнитная восприимчивость вещ-ва. Магнитная проницаемость среды. Напряж-ть магнитного поля.

Магнитная восприимчивость- физ. величина, характеризующая связь между магнитным моментом (намагниченностью) в-ва и магнитным полем в этом в-ве. Реальные объекты могут обладать как положительной (парамагнетики и ферромагнетики), так и отрицательной восприимчивостью (диамагнетики).

(кг^-1), (j – намагниченность в-ва под действием магнитного поля, Н – напряженность магнитного поля)

Магнитная проницаемость – физ. величина, характ-щая связь между магнитной индукцией В и напряженность магнитного поля Н в вещ-ве. Зависит как от св-в в-ва, так и от величины и напряж-я магнитного поля. , (μ_γ – относит. проницаемость, μ – абсолютная проницаемость, μ₀ – магнитная постоянная)

Напряженность магнитного поля – векторная величина, равная разности вектора магнитной индукции В и вектора намагниченности М.

, μ₀ – магнитная постоянная

В вакууме напряж-ть магнитного поля совпадает с вектором магнитной индукции