- •3. Электричество и магнетизм.
- •1. Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле, его напряженность и потенциал. Связь напряженности и потенциала.
- •2. Поток напряженности электростатического поля. Теорема Остроградского- Гаусса.
- •3. Электрический диполь. Дипольный момент. Поле диполя.
- •4. Проводники в электростатическом поле. Распределение свободных зарядов. Поле и потенциал внутри проводника.
- •5. Электростатическое поле в диэлектрике. Свободные и связанные заряды. Диэлектрические восприимчивость и проницаемость. Электрическая индукция.
- •6. Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца.
- •8. Проводники второго рода. Законы Фарадея.
- •10. Взаимодействие токов. Индукция и напряжённость магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца.
- •11.Магнитные свойства тел. Диамагнетизм. Парамагнетизм. Ферромагнетизм.
- •12. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея и правило Ленца.
- •13. Характеристики магнитного поля. Взаимосвязь электрических и магнитных полей.
- •14. Законы электромагнитного поля. Уравнения Максвелла.
- •15.Энергия электрического и магнитного поля.
8. Проводники второго рода. Законы Фарадея.
Проводники бывают первого и второго рода. К проводникам первого рода относят те проводники, в которых имеется электронная проводимость (посредством движения электронов). К проводникам второго рода относят проводники с ионной проводимостью (электролиты).
Электролит — вещества, расплавы или растворы которых проводят электрический ток вследствие диссоциации на ионы, однако сами вещества не проводят электрическии ток. Примерами электролитов могут служить растворы кислот, солей и оснований. Электролиты — проводники второго рода, вещества, которые в растворе (или расплаве) состоят полностью или частично из ионов, и обладающие вследствие этого ионной проводимостью.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в системе СИ): ,
где — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,
— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.
В 1832 году Фарадей установил, что масса M вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит:
если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.
Второй закон Фарадея записывается в следующем виде:
где — молярная масса данного вещества, — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), — время, в течение которого проводился электролиз, — постоянная Фарадея, — число участвующих в процессе электронов.
10. Взаимодействие токов. Индукция и напряжённость магнитного поля. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца.
Французский физик А. Ампер наблюдал силовое взаимодействие двух проводников с токами и установил закон взаимодействия токов. По современным представлениям, проводники с током оказывают силовое действие друг на друга не непосредственно, а через окружающие их магнитные поля. Источниками магнитного поля являются движущиеся электрические заряды (токи).
Магнитная индукция — векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля в данной точке пространства. Показывает, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся с определённой скоростью .
или , где α — угол между векторами скорости и магнитной индукции.
Напряжённость магнитного поля — это векторная физическая величина, равная разности вектора магнитной индукции B и вектора намагниченности J. , где μ0 - магнитная постоянная.
Закон Био—Савара—Лапласа — физический закон для определения модуля вектора магнитной индукции в любой точке магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током на некотором рассматриваемом участке.
Пусть постоянный ток i течёт по контуру γ, находящемуся в вакууме, r0— точка, в которой ищется поле, тогда индукция магнитного поля в этой точке выражается интегралом (в системе СИ):
Сила Лоренца — сила, с которой, в рамках классической физики, электромагнитное поле действует на точечную заряженную частицу.Силой Лоренца называют иногда силу, действующую на движущийся со скоростью v заряд q лишь со стороны магнитного поля, нередко же полную силу — со стороны электромагнитного поля вообще иначе говоря, со стороны электрического E и магнитного B полей в системе СИ: F=q(E+[v,B])
Частным случаем силы Лоренца является сила Ампера.