Физика
Кинематика материальной точки. Законы Ньютона и законы сохранения. Постоянное электрическое поле. Теорема Гаусса. Потенциал - энергетическая характеристика поля. Электроемкость уединенного проводника. Электрическое поле в диэлектрике. Закон Ома.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2010 |
| Размер файла | 1021,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
См. (2), (2.1)
n-концентрация носителей.
Сила Ампера (6) есть сумма сил Лоренца.
Сила Лоренца
.
Направление силы Лоренца для положительного заряда совпадает с направлением векторного произведения , для отрицательного - противоположно ему.
Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле
7.1.1
Линии индукции направлены за чертеж, В = const.
Ускорение, по (6)
,
нормальное ускорение.
Из (10.1)
.
Частица движется по окружности такого радиуса: .
Время одного оборота:
.
Т не зависит от v!
Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)
Повторить (4.1)
Для однородного
Поток вектора через бесконечно малую поверхность в неоднородном поле
Поток вектора через произвольную поверхность в неоднородном поле
Явление электромагнитной индукции состоит в том, что любое изменение магнитного потока Ф, пронизывающего замкнутый контур, вызывает появление индукционного тока в контуре.
Закон Фарадея - Ленца
Закон Фарадея-Ленца утверждает, что
ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока, взятой с обратным знаком.
Знак минус напоминает о правиле Ленца:
индукционный ток имеет такое направление, чтобы создаваемое им магнитное поле препятствовало изменению магнитного потока.
Электронный механизм ЭДС индукции
На рисунке изображена рамка с подвижной стороной. Магнитное поле направлено от нас.
Тянем подвижную сторону со скоростью . На заряд +q действует сила Лоренца
,
перемещающая заряд на расстояние l и совершающая работу (5.3.1):
.
ЭДС ? (3):
.
Найдем e по закону Фарадея (10.1):
.
Подвижная сторона рамки "заметает" за время dt площадь dS = lvdt, тогда
.
Результат тот же, значит:
Электронный механизм возникновения ЭДС индукции - это работа компоненты силы Лоренца.
Самоиндукция
Контур с током I по (4) создает В ~ I, по (9.3) - магнитный поток Ф через контур пропорционален току I.
Можно записать связь между потоком и током:
,
здесь L - индуктивность контура, [L] = Гн (генри).
Если I ? const, I = I(t), то Ф = Ф(t), и возникает ЭДС индукции, по (10.1)
,
если L = const, то
.
Магнитное поле в веществе
Магнитная проницаемость - это отношение магнитной индукции B в веществе к магнитной индукции в вакууме B0.
.
Классификация магнетиков
|
? < 1, |
- |
диамагнетики (вода, медь, графит, кварц) |
|
|
? > 1, |
- |
парамагнетики (алюминий, платина, натрий) |
|
|
? >> 1, |
- |
ферромагнетики (железо, никель, кобальт) |
Диамагнетики - по закону Фарадея-Ленца при внесении в магнитное поле любого вещества в атомах вещества возникают внутренние токи, создающие магнитное поле , направленное навстречу внешнему полю . В результате поле в веществе ослабляется. Если в веществе кроме этого отсутствуют другие магнитные эффекты, то оно будет диамагнетиком. Диамагнетизм проявляется у вещества, атомы которых не имеют собственного магнитного момента (8.1.1.),
Парамагнетизм проявляется у веществ, атомы которых имеют собственный магнитный момент. Магнитные моменты атомов выстраиваются по полю .
|
Тепловые колебания атомов нарушают ориентацию магнитных моментов. |
Ферромагнетизм - объясняется самопроизвольным упорядочением спиновых магнитных моментов электронов в пределах областей спонтанного намагничивания (доменов).
В пределах одного домена магнитные моменты электронов ориентированы в одном направлении. Магнитные моменты разных доменов в отсутствии внешнего поля ориентированы по разному, так, чтобы энергия созданного ими поля была минимальная:
|
а) |
|
При включении внешнего поля расширяются за счет соседей те домены, которые ориентированы по полю:
|
б) |
|
|
в) |
|
Затем переориентируются оставшиеся домены, и ферромагнетик намагничивается до насыщения:
|
г) |
|
В результате этого зависимость поля в ферромагнетике от переменного внешнего поля имеет вид петли гистерезиса, которую изображают в осях B-H.
Вектор называется вектором напряженности магнитного поля. Он носит вспомогательный характер, силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции Связь между векторами и записывается следующим образом:
.
Подобные документы
Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Условия на границе раздела двух диэлектрических сред. Вывод основных законов электрического тока в классической теории проводимости металлов.
шпаргалка [619,6 K], добавлен 04.05.2015Ток и плотность тока проводимости. Закон Ома в дифференциальной форме. Стороннее электрическое поле. Законы Кирхгофа в дифференциальной форме. Уравнение Лапласа для электрического поля в проводящей среде. Дифференциальная форма закона Джоуля-Ленца.
презентация [512,3 K], добавлен 13.08.2013Алгоритмы решения задач по физике. Основы кинематики и динамики. Законы сохранения, механические колебания и волны. Молекулярная физика и термодинамика. Электрическое поле, законы постоянного тока. Элементы теории относительности, световые кванты.
учебное пособие [10,2 M], добавлен 10.05.2010Изучение сути закона Кулона - закона взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел или частиц. Электрическое поле и линии его напряженности. Проводники и изоляторы в электрическом поле. Поляризация изоляторов (диэлектриков), помещенных в поле.
контрольная работа [27,3 K], добавлен 20.12.2012Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Електрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Электромагнитная индукция. Магнитный поток.
учебное пособие [72,5 K], добавлен 06.02.2009Законы сохранения импульса и момента импульса. Геометрическая сумма внутренних сил механической системы. Законы Ньютона. Момент импульса материальной точки. Изотропность пространства. Момент импульса материальной точки относительно неподвижной оси.
презентация [337,7 K], добавлен 28.07.2015Примеры взаимодействия тел с помощью опытов. Первый закон Ньютона, инерциальные системы отсчета. Понятие силы и физического поля. Масса материальной точки, импульс и центр масс системы. Второй и третий законы Ньютона, их применение. Движение центра масс.
реферат [171,4 K], добавлен 10.12.2010Изучение электромагнитного взаимодействия, свойств электрического заряда, электростатического поля. Расчет напряженности для системы распределенного и точечных зарядов. Анализ потока напряженности электрического поля. Теорема Гаусса в интегральной форме.
курсовая работа [99,5 K], добавлен 25.04.2010Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля. Потенциал поля точечного заряда и системы зарядов. Связь между напряжённостью и потенциалом электрического поля. Эквипотенциальные поверхности.
реферат [56,7 K], добавлен 15.02.2008Секрет летающей тарелки или противоречия в некоторых умах. Законы сохранения. Главные законы физики (механики): три Закона Ньютона и следствия из них - законы сохранения энергии, импульсов, моментов импульсов.
статья [77,4 K], добавлен 07.05.2002
