Магнитное поле. Закон БСЛ.
Магнитным полем называется область пространства, в которой на электрически нейтральный проводник с током действует сила, называемая магнитной.
Источником магнитного поля служат движущиеся электрические заряды.
Инерциальная система – сист.отсчета, движущаяся без ускорения. В любой системе отсчета все физич.законы выполняются одинаково. Скорость света в любой системе отсчета одинакова, из-за движения с/о происходят изменения в объектах – постулаты теории относит-сти. Одновременно магнитное поле и есть и нет.
Между двумя заряженными частицами действуют силы: электрическая (кулоновская) и магнитная, которая будет меньше электрической.
Закон Био́—Савара—Лапла́са — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.
В законе Био-Савара магнитная индукция обратно пропорциональна квадрату расстояния до элемента тока.
Магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым из зарядов.
Магнитное поле возле прямолинейного проводника
Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым направлены также как и вектор магнитной индукции в данной точке поля. Изображая линии индукции, можно наглядно представить, как меняется в пространстве индукция, а следовательно, и напряжённость магнитного поля по модулю и направлению.
Линии магнитной индукции поля прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскостях, перпендикулярных проводнику, с центрами, расположенными на его оси.
Индукция магнитного поля на оси кругового витка с током
Явлением индукции называется явление возникновения одного поля (например, электрического) при изменении потока другого поля (например, магнитного).
Индукция МП на оси кругового контура (витка) радиуса R с током I на расстоянии r от центра: 
Линия индукции МП, проходящая через центр витка с током является бесконечной прямой линией.
Направление линий магн.индукции в прямом проводнике можно определить по правилу буравчика: большой палец по направлению тока, 4 полусогнутых покажут направление ЛМИ.
Направление линий магн.индукции в катушке можно определить так: четыре пальца по направлению тока в витке, а большой палец покажет напрвление вектора магнитной индукции. Вектор МИ всегда направлен по касательной к этим линиям.
Закон сохранения заряда: алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остаётся неизменной при любых происходящих внутри процессах.
Электрическое поле – поле, посредством которого взаимодействуют электрические заряды. Эл.поля, которые создаются неподвижными электрическими зарядами, называются электростатическими.
Эл. Поле всегда есть около заряда.
Работа в МП
. 
Среда под действием магнитного поля поляризуется. Сила взаимодействия проводников обратно пропорциональна расст-ю м/ду проводниками.
Работа связана с перемещением или вращением. А=BSI/t.
Контур с эл.током в магн.поле: Сумма всех этих сил=0, моменты аналогично. Если поле _|_ плоскости витка никакого действия на весь виток нет (только сжатие)
Любой контур ведет себя как магнит.
Одним из проявлений магнитного поля является его силовое воздействие на проводник с током, помещенный в магнитное поле. Ампером было установлено, что на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, индукция которого В, действует сила, пропорциональная силе тока и индукции магнитного поля. Так как на проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера, то под ее действием магнитным полем совершается работа по перемещению проводника с током.
7.Магнитное поле в веществе. Магнитное поле зависит от диэлектрической проницаемости среды. Любое вещество является магнетиком (способно приобретать магн.момент. Магнитное поле в веществе: Всякое вещество является магнетиком, т.е. способно намагничиваться -приобретать магнитный момент. Если внести магнетик в магнитное поле с индукцией, то результирующее полебудет векторной суммой вектораи собственного поля магнетика Поток вектора индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю.
Диамагнетиками называются вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении, противоположном направлению вектора магнитной индукции поля.
К диамагнетикам относятся вещества, магнитные моменты атомов, молекул или ионов которых в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю. Диамагнетиками являются инертные газы, молекулярный водород и азот, цинк, медь, золото, висмут, парафин и многие другие органические и неорганические соединения.
Наряду с диамагнитными веществами существуют и парамагнитные вещества, – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля.
У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Примеры: Ал, О.
Ферромагнетиками называются твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, изменения температуры.
Ферромагнетики в отличие от слабомагнитных диа- и парамагнетиков являются сильномагнитными средами: внутреннее магнитное поле в них может в сотни и тысячи раз превосходить внешнее поле.Примеры: Fe, Co, Ni.
8.Условие на границе двух магнетиков
Чем меньше зазор м/ду магнетиками, тем больше м.индукция.
Если граница раздела _|_ линиям магнитной индукции, то вектор магнитной индукции при переходе ч/з границу не изменится.
Если граница раздела || линиям магнитной индукции, то напряженность магнитного поля не меняется.
Магн.проницаемость среды показывает, во сколько раз изменится касательная составляющая при переходе из вакуума в среду.
9.Магнитные цепи. Закон Ома для них:
Магн.цепи – последовательность магнетиков, по к-рым проходит магнитный поток. В зависимости от принципа действия электротехнического устройства магнитное поле может возбуждаться либо постоянным магнитом, либо катушкой с током, расположенной в той или иной части магнитной цепи. Электромагнитные процессы в магнитной цепи описываются с помощью следующих понятий: магнитодвижущая сила (МДС – F), магнитный поток (Ф), магнитное напряжение (Uм)
Однородная магнитная цепь образует замкнутый магнитопровод с равномерной намагничивающей обмоткой, причем каждый виток обмотки создает линии магнитной индукции, которые, замыкаясь по магнитопроводу, сливаются в общий магнитный поток.
Магнитные цепи –заряда нет,бегать будет магнитное поле, а вместо эл-поля потока заряда. ИЛИ Магнитный поток в магнитной цепи пропорционален магнитному напряжению Uм и обратно пропорционален магнитному сопротивлению Rм.
Разность потенциалов – работа по перемещении единичного заряда.
Энергия содержится в конденсаторе в виде эл.поля, а в катушке в виде магн.поля
Примером магнитных цепей могут служить несколько катушек, между ними передаются магнитные поля
ЭМИ. Закон Фарадея
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИЕЙ называется явление возникновения электрического поля при изменении магнитного поля.
Закон ЭМИ Фарадея: ЭДС эл-магн.индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность ограниченную контуром. Закон универсален, эдс не зависит от способа изменения м.потока
Изм.потока 
. ЭДС возникает если есть изм.тока, либо если есть движение замкн.контура
Закон электромагнитной индукции для проводящего контура: ЭДС индукции
в замкнутом проводящем контуре пропорциональна быстроте изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
11.Генератор переменного тока – Генератор переменного тока представляет собой устройство выработки электричества путём преобразования механической энергии.
Ток генерируется в проводнике под действием магнитного поля. Удобно вырабатывать ток, если вращать прямоугольную электропроводную рамку в неподвижном поле или постоянного магнита внутри её. При его вращении вокруг оси создаваемого им магнитного поля внутри рамки с угловой скоростью ω, вертикальные стороны контура будут активными, поскольку они пересекаются магнитными линиями. На совпадающие по направлению с магнитным полем горизонтальные стороны нет никакого действия. Поэтому в них ток не индуцируется. От действия изменяющегося магнитного поля в проводнике индуцируется переменная ЭДС
Волны де Бройля
Волны де Бройля — волны, связанные с любой микрочастицей и отражающие их квантовую природу. Любая движущаяся частица (например, электрон) ведёт себя не только как локализованный в пространстве перемещающийся объект - корпускула, но и как волна, причём длина этой волны даётся формулой λ= h/р, где h = 6.6*10-34 Дж.сек – постоянная Планка, а р – импульс частицы. Эта волна и получила название волны де Бройля.
Фазовая скорость волны Де-Бройля больше скорости света в вакууме
Для волн Де-Бройля имеет место явление дисперсии даже в вакууме— зависимость фазовой скорости 
от волнового числа (длины волны)
Работа выхода электрона:
Как показывает опыт, свободные электроны при обычных температурах практически не, покидают металл. Следовательно, в поверхностном слое металла должно быть задерживающее электрическое поле, препятствующее выходу электронов из металла в окружающий вакуум. Работа, которую нужно затратить для удаления электрона из металла в вакуум, называется работой выхода. Укажем две вероятные причины появления работы выхода:
1. Если электрон по какой-то причине удаляется из металла, то в том месте, которое электрон покинул, возникает избыточный положительный заряд и электрон притягивается к индуцированному им самим положительному заряду.
2. Отдельные электроны, покидая металл, удаляются от него на расстояния порядка атомных и создают тем самым над поверхностью металла «электронное облако», плотность которого быстро убывает с расстоянием. Это облако вместе с наружным слоем положительных ионов решетки образует двойной электрический слой, поле которого подобно полю плоского конденсатора. Толщина этого слоя равна нескольким межатомным расстояниям (10-10 — 10-9 м). Он не создает электрического поля во внешнем пространстве, но препятствует выходу свободных электронов из металла.
Таким образом, электрон при вылете из металла должен преодолеть задерживающее его электрическое поле двойного слоя. Разность потенциалов Dj в этом слое, называемая поверхностным скачком потенциала, определяется работой выхода (А) электрона из металла: Dj=A/e,
где е — заряд электрона. Так как вне двойного слоя электрическое поле отсутствует, то потенциал среды равен нулю, а внутри металла потенциал положителен и равен Dj. Потенциальная энергия свободного электрона внутри металла равна — еDj и является относительно вакуума отрицательной. Исходи из этого можно считать, что весь объем металла для электронов проводимости представляет потенциальную яму с плоским дном, глубина которой равна работе выхода А.
Работа выхода выражается в электрон-вольтах (эВ): 1 эВ равен работе, совершаемой силами поля при перемещении элементарного электрического заряда (заряда, равного заряду электрона) при про-хождении им разности потенциалов в 1 В. Так как заряд электрона равен 1,6•10-19 Кл, то 1 эВ = 1,6•10-19 Дж.
Работа выхода зависит от химической природы металлов и от чистоты их поверхности и колеблется в пределах нескольких электрон-вольт (например, у калия A=2,2 эВ, у платины A = б,3 эВ). Подобрав определенным образом покрытие поверхности, можно значительно уменьшить paботу выхода. Например, если нанести на поверхность вольфрама (А =4,5 эВ) слой оксида щелочно-земельного металла (Са, Sr, Ba), то работа выхода снижается до 2 эВ.
40. Нестационарное и стационарное уравнения Шредингера. Смысл волновой функции
Магнитное поле. Закон БСЛ.
Магнитным полем называется область пространства, в которой на электрически нейтральный проводник с током действует сила, называемая магнитной.
Источником магнитного поля служат движущиеся электрические заряды.
Инерциальная система – сист.отсчета, движущаяся без ускорения. В любой системе отсчета все физич.законы выполняются одинаково. Скорость света в любой системе отсчета одинакова, из-за движения с/о происходят изменения в объектах – постулаты теории относит-сти. Одновременно магнитное поле и есть и нет.
Между двумя заряженными частицами действуют силы: электрическая (кулоновская) и магнитная, которая будет меньше электрической.
Закон Био́—Савара—Лапла́са — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током.
В законе Био-Савара магнитная индукция обратно пропорциональна квадрату расстояния до элемента тока.
Магнитное поле, создаваемое несколькими движущимися зарядами, равно векторной сумме магнитных полей, создаваемых каждым из зарядов.
Магнитное поле возле прямолинейного проводника
Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым направлены также как и вектор магнитной индукции в данной точке поля. Изображая линии индукции, можно наглядно представить, как меняется в пространстве индукция, а следовательно, и напряжённость магнитного поля по модулю и направлению.
Линии магнитной индукции поля прямого проводника с током представляют собой концентрические окружности, лежащие в плоскостях, перпендикулярных проводнику, с центрами, расположенными на его оси.
Дата: 2019-02-25, просмотров: 299.
