Физика (11 класс)/Магнитное поле. Магнитная индукция

Магнитное поле

В отличие от заряда покоящегося, который создает вокруг себя электрическое поле, заряд движущийся создает вокруг себя также магнитное поле . Шаблон:Пояснение

Магнитное поле создается постоянными магнитами или проводниками, по которым течет постоянный ток. Вектор магнитной индукции B является важнейшей характеристикой магнитного поля. Линии магнитной индукции - это линии, касательные к которым направлены так же, как и вектор В в данной точке. В отличие от силовых линий электростатического поля, линии магнитной индукции замкнуты. Магнитное поле является вихревым. В нем работа при перемещении по замкнутой траектории не равна нулю, а зависит от формы траектории (в отличие от электростатического поля или поля тяжести Земли).

Для магнитных полей справедлив принцип суперпозиции, дадим его определение. Шаблон:Определение

Сила Ампера

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, называется силой Ампера.

                                                 Fa=BIL sin α. 

Где α это угол между вектором магнитной индукции и проводником.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.

правило левой руки:

Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре пальца были направлены по току, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Ампера. Как видно из формулы, сила Ампера максимальна при α=90° и минимальна при α=0° (т.е. когда линии магнитной индукции параллельны проводнику).

Сила Лоренца

Как было сказано выше, магнитное поле действует не только на проводник с током, но и на движущийся заряд.

Сила Лоренца-это сила с которой магнитное поле действует на движущийся заряд.

                               Fл=|q|υBsinα

где q- величина заряда, υ-его скорость, B- индукция магнитного поля, α-угол между магнитной индукцией и направлением скорости. Направление СИЛЫ ЛОРЕНЦА можно определить по

ПРАВИЛУ ЛЕВОЙ РУКИ: если расположить ладонь левой руки так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре 
пальца были направленны по направлению движения положительного заряда (если дан отрицательный заряд, то берем соответственно
в противоположную сторону) то отогнутый на 90° большой палец покажет направление действия силы Лоренца.

Магнитный поток

Магнитным потоком(потоком магнитной индукции) Φ через плоскую поверхность площадью S, помещенную в однородное магнитное поле, называется величина:

                                             Φ=BScosα

где B-модуль вектора магнитной индукции, α- угол между вектором B и вектором перпендикулярным к поверхности площадью S. На магнитный поток, как и на магнитное поле распространяется принцип суперпозиции

Φ=Φ1+Φ2+...Φn

Закон электромагнитной индукции

Суть явления электромагнитной индукции состоит в том, что при любом изменении магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, возникает индукционный ток, который существует до тех пор, пока изменяется магнитный поток.

Определить направление индукционного тока можно по правилу Ленца: индукционный ток всегда противодействует причине, вызвавшей его. Закон электромагнитной индукции утверждает, что при изменении магнитного потока в контуре возникает электродвижущая сила индукции , равная скорости изменения магнитного потока через поверхность:

ε=-ΔΦ/Δt