34. Теорема Гаусса для магнитного поля в. Принцип суперпозиции.

Поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю:

Эта теорема является отражением факта, что магнитные заряды отсутствуют, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала, ни конца и являются замкнутыми.

Следовательно, для потоков векторов В и Е сквозь замкнутую поверхность в вихревом и потенциальном полях получаются различные формулы.

В качестве примера найдем поток вектора В сквозь соленоид. Магнитная индукция однородного поля внутри соленоида с сердечником с магнитной проницаемостью μ, равна

Магнитный поток сквозь один виток соленоида площадью S равен

а полный магнитный поток, который сцеплен со всеми витками соленоида и называемый потокосцеплением:

При́нцип суперпози́ции — один из самых общих законов во многих разделах физики. В самой простой формулировке принцип суперпозиции гласит:

-результат воздействия на частицу нескольких внешних сил есть векторная сумма воздействия этих сил.

Наиболее известен принцип суперпозиции в электростатике, в которой он утверждает, что электростатический потенциал, создаваемый в данной точке системой зарядов, есть сумма потенциалов отдельных зарядов.

Принцип суперпозиции может принимать и иные формулировки, которые полностью эквивалентны приведённой выше:

-Взаимодействие между двумя частицами не изменяется при внесении третьей частицы, также взаимодействующей с первыми двумя.

-Энергия взаимодействия всех частиц в многочастичной системе есть просто сумма энергий парных взаимодействий между всеми возможными парами частиц. В системе нет многочастичных взаимодействий.

-Уравнения, описывающие поведение многочастичной системы, являются линейными по количеству частиц.

Именно линейность фундаментальной теории в рассматриваемой области физики есть причина возникновения в ней принципа суперпозиции.

35. Сила Лоренца

Сила, действующая на электрический заряд Q, движущийся в магнитном поле со скоростью v, наз-ся силой Лоренца и выражается формулой

F = Q [vB]

Где В – индукция магнитного поля, в котором движется заряд.

Направление силы Л.определяется с помощью правила левой руки : если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца направить вдоль вектора v (для Q>0 направления I и v совпадают, для Q<0 – противоположны), то отогнутый большой палец покажет направление силы, действующей на положительный заряд.

На отрицательный заряд сила действует в противоположном направлении. Модуль силы Лоренца

F=Q v B sinα

Где α – угол между v и В. Это выражение может быть использовано для определения вектора магнитной индукции В.

Сила Л. всегда перпендикулярна скорости движения заряженной частицы, поэтому она изменяет только направление этой скорости, не меняя ее модуля. Следовательно сила Л. Работы не совершает.

Если на движущийся электр. заряд помимо магнит.поля с индукцией В действует и электр.поле с напряженностью Е, то результирующая сила F, приложенная к заряду, равна векторной сумме сил – силы, действующейсо стороны электр.поля, и силы Л.:

F=Q E + Q [vB]

Это выражение наз-ся формулой Лоренца. Скорость v в этой формуле есть скорость заряда относительно магнитного поля.