Л14. Магнитное поле стр. 9 из 9

____________________________________________________________________________________________

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Липецкий государственный технический университет

Кафедра

физики и биомедицинской техники

«Утверждаю» Заведующий кафедрой _________________ С.И. Шарапов «____»___________ 2010 г.

Лекция № 14

раздел «Электричество и магнетизм»

учебного курса «Общая физика»

для специальностей ЛП, СП, ЧМ, ХТ

(2 семестр изучения)

Магнетизм

Магнитная постоянная

Единицы магнитной индукции и напряженности

магнитного поля

Магнитное поле свободно движущегося заряда

Сила Лоренца

Закон полного тока

Магнитное поле соленоида

Магнитное поле тороида

Поток вектора магнитной индукции

Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме

Потокосцепление

Работа по перемещению проводника с током

в магнитном поле

Эффект Холла

Составитель: _____________ Еремеев Б.Н.

Липецк – 2010

Магнитное поле

14.1. Магнитная постоянная

В системе СИ единица измерения силы тока – ампер – вместе с килограммом, метром и секундой является основной единицей.

По определению "ампер есть сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 метра один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2∙10^-7 ньютона на каждый метр длины".

В вакууме (μ = 1) сила взаимодействия на единицу длины проводника

,

где R – расстояние между проводниками.

При μ = 1, I₁ = I₂ = 1А и R = 1 м: Н/м, отсюда

Где генри (Гн) – единица индуктивности – будет определена позднее.

Генри – единица измерения индуктивности L

где - ЭДС самоиндукции, В

(Генри)

14.2. Единицы магнитной индукции и напряженности

магнитного поля

Единица магнитной индукции:

Формула:	Если элемент проводника dl с током I перпендикулярен В, то закон Ампера запишется в виде dF = IBdl.
Единица [B]:	1 Тл (тесла) – магнитная индукция такого однородного магнитного поля, которое действует с силой 1 Н на каждый метр проводника, расположенного перпендикулярно направлению индукции магнитного поля В, если по этому проводнику течет ток 1 А.

Единица напряженности магнитного поля:

Формула:	Получается из формулы
Единица [Н]:	1 А/м (ампер на метр) – напряженность такого поля, магнитная индукция которого в вакууме равна

14.3. Магнитное поле свободно движущегося заряда

Проводник с током создает вокруг себя магнитное поле.

Электрический ток — это упорядоченное движение электрических зарядов.

Магнитное поле точечного заряда , свободно движущегося с постоянной нерелятивистской скоростью в точке наблюдения:

, ,

где: - радиус-вектор, проведенный из заряда к точке наблюдения;

- угол между и .

14.4. Действие магнитного поля на движущийся заряд

(Сила Лоренца)

Так же как и на проводник с током, магнитное поле действует и на отдельный заряд, движущийся в магнитном поле.

Сила, действующая на электрический заряд q, движущийся в магнитном

поле В со скоростью v , называется силой Лоренца:

, или

где — угол между и .

Н аправление силы Лоренца, так же как и силы Ампера, определяется по правилу левой руки:

Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора скорости v движения заряда, то отогнутый большой палец покажет направление силы (для q > 0).