Новости

Циркуляция вектора магнитной индукции (для магнитного поля в вакууме). Закон полного тока. Расчет магнитного поля соленоида и тороида

Работа добавлена:






Циркуляция вектора магнитной индукции (для магнитного поля в вакууме). Закон полного тока. Расчет магнитного поля соленоида и тороида на http://mirrorref.ru

2. Циркуляция вектора магнитной индукции (для магнитного поля в вакууме). Закон полного тока. Расчет магнитного поля соленоида и тороида.

Если контур охватывает несколько токов, то

-

- теорема о циркуляции вектора магнитной индукции

Циркуляция вектора магнитной индукции поля в вакууме вдоль произвольного замкнутого контура равна произведению магнитной постоянной на алгебраическую сумму токов, охватываемых контуром.

Для напряженности магнитного поля

-

- закон полного тока

Расчет магнитного поля соленоида и тороида.

Расчет магнитного поля соленоида

Соленоид – длинная цилиндрическая катушка, длина ее намного больше диаметра:l >>D.

Обозначим

N - общее число витков соленоида,

- число витков, приходящееся на единицу длины соленоида)

Рассмотрим бесконечно длинный соленоид

Магнитное поле внутри бесконечно длинного соленоида однородно, за пределами соленоида магнитное поле отсутствует.

;

;

;

-

магнитное поле соленоида без сердечника;

Если в соленоид вставлен сердечник из материала, магнитная проницаемость которого :

Расчет магнитного поля тороида

Dтор >>Dвит

Линии вектора магнитной индукции – окружности.

Магнитное поле (внутри тороида) практически однородно.

;

;

;

Для тороида без сердечника:

,

для тороида с сердечником:

3. Действие магнитного поля на ток. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов.

3.1. Закон Ампера

dFА =idlBsin

Сила, действующая на элемент проводника с током в магнитном поле, равна произведению силы тока на векторное произведение элемента длины проводника на магнитную индукцию поля.

На прямолинейный проводник с током в однородном магнитном поле действует сила

FА =ilBsin

3.2. Взаимодействие параллельных токов.

F21 = i2 B1 l;

;

;

F12 = i1 B2 l;

;

;

F12 = F21 = F

Сила, приходящаяся на единицу длины проводников

.

4. Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитных полей.

Магнитный поток – это поток вектора магнитной индукции

Элементарный (бесконечно малый) поток вектора магнитной индукции через малую площадкуdS:

Линии магнитного поля всегда замкнуты. Магнитных “зарядов” нет. В этом суть теоремы Гаусса (или Остроградского – Гаусса):

5. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

5.1. Сила Лоренца.

На заряженную частицу в магнитном поле действует сила – сила Лоренца:

Сила Лоренца перпендикулярна магнитной индукции, перпендикулярна скорости частицы, она не совершает работы над частицей, она не изменяет величину скорости, а лишь меняет ее направление.

5.2. Движение заряженных частиц в магнитном поле.

а. Частица с зарядомq и массойm влетела перпендикулярно линиям магнитной индукции

Частица вращается по окружности

Fл =ma;(1)

; (2)

Радиус окружности

; (3)

Период обращения частицы

(4)

Период не зависит от скорости движения частицы

б. Частица с зарядомq и массойm влетела под угломк линиям магнитной индукции

Движение по винтовой линии

Радиус винтовой линии;

;

период:

;

шаг винтовой линии:

5.3. Широтный эффект

и полярные сияния

Интенсивность космических лучей, доходящих до Земли, зависит от широты местности. На экваторе она заметно меньше, чем в полярных областях

5.4. Циклотрон

1, 2 – дуанты

Между дуантами приложено электрическое пол, оно ускоряет частицы.

Перпендикулярно плоскости рисунка (к нам) приложено магнитное поле, оно искривляет траекторию, возвращая частицы в область действия электрического поля.

Электрическое поле меняет знак, пока частица двигалась по полуокружности в магнитном поле. Теперь электрическое поле опять ускоряет частицу.

Это возможно благодаря тому, что период обращения частицы не зависит от скорости

Протоны в циклотроне удается ускорять до энергии ~ 20 МэВ

Циркуляция вектора магнитной индукции (для магнитного поля в вакууме). Закон полного тока. Расчет магнитного поля соленоида и тороида на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Магнитное поле. Магнитная индукция. Закон Био - Савара - Лапласа. Расчет магнитного поля прямолинейного проводника с током. Расчет магнитного поля кругового тока

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА

3. ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА

4. ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ СОЛЕНОИДА С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКА ХОЛЛА

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ИНДУКЦИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ

7. Определение горизонтальной составляющей индукции магнитного поля земли

8. ИЗУЧЕНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ТОКА

9. Энергия магнитного поля

10. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ