Учебник по физике магнетизма. Учебник по физике кгтукхти. Кафедра физики. Старостина И. А., Кондратьева О. И., Бурдова Е. В. Для перемещения по тексту электронного учебника можно использовать
![]()
|
МАГНЕТИЗМЭлектронный учебник по физике КГТУ-КХТИ. Кафедра физики. Старостина И.А., Кондратьева О.И., Бурдова Е.В. Для перемещения по тексту электронного учебника можно использовать: 1- нажатие клавиш PgDn, PgUp,, для перемещения по страницам и строкам; 2- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному тексту для перехода в требуемый раздел; 3- нажатие левой клавиши «мыши» по выделенному значку @ для перехода в оглавление. ОГЛАВЛЕНИЕ МАГНЕТИЗМ МАГНЕТИЗМ 1. ОСНОВЫ МАГНИТОСТАТИКИ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ 1.1. Магнитное поле и его характеристики.@ 1.2. Закон Ампера.@ 1.3. Закон Био – Савара – Лапласа и его применение к расчету магнитного поля. @ 1.4. Взаимодействие двух параллельных проводников с током. @ 1.5. Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу. @ 1.6. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме(теорема о циркуляции вектора В). @ 1.7. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля. @ 1. 8. Рамка с током в однородном магнитном поле. @ 2. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. @ 2.1. Магнитные моменты атомов. @ 2.2. Атом в магнитном поле. @ 2.3. Намагниченность вещества. @ 2.4. Виды магнетиков. @ 2.5. Диамагнетизм. Диамагнетики. @ 2.6. Парамагнетизм. Парамагнетики. @ 2.7. Ферромагнетизм. Ферромагнетики. @ 2.8. Доменная структура ферромагнетиков. @ 2.9. Антиферромагнетики и ферриты. @ 3. ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. @ 3.1. Основной закон электромагнитной индукции. @ 3.2. Явление самоиндукции. @ 3.3. Явление взаимной индукции. @ 3.4. Энергия магнитного поля. @ 4. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА. @ 4.1. Теория Максвелла для электромагнитного поля. @ 4.2. Первое уравнение Максвелла. @ 4.3. Ток смещения. @ 4.4. Второе уравнение Максвелла. @ 4.5. Система уравнений Максвелла в интегральной форме. @ 4.6. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. @ МАГНЕТИЗММагнетизм - раздел физики, изучающий взаимодействие между электрическими токами, между токами и магнитами (телами с магнитным моментом) и между магнитами. Долгое время магнетизм считался совершенно независимой от электричества наукой. Однако ряд важнейших открытий 19-20 веков А.Ампера, М.Фарадея и др. доказали связь электрических и магнитных явлений, что позволило считать учение о магнетизме составной частью учения об электричестве. 1. ОСНОВЫ МАГНИТОСТАТИКИ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ1.1. Магнитное поле и его характеристики.@Впервые магнитные явления были последовательно рассмотрены английским врачом и физиком Уильямом Гильбертом в его работе - «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле». Тогда казалось, что электричество и магнетизм не имеют ничего общего. Лишь в начале XIX века датский ученый Г.Х.Эрстед выдвинул идею о том, что магнетизм может оказаться одной из скрытых форм электричества, что и подтвердил в 1820 г. на опыте. Этот опыт повлек за собой лавину новых открытий, имевших огромное значение. Многочисленные опыты начала XIX века показали, что каждый проводник с током и постоянный магнит способны оказывать силовое воздействие через пространство на другие проводники с током или магниты. Это происходит из-за того, что вокруг проводников с током и магнитов возникает поле, которое было названо магнитным. Для исследования магнитного поля применяют небольшую магнитную стрелку, подвешенную на нити или уравновешенную на острие (Рис.1.1). В каждой точке магнитного поля стрелка, расположенная произвольно, будет п ![]() оворачиваться в определенном направлении. Это происходит из-за того, что в каждой точке магнитного поля на стрелку действует вращающий момент, который стремится расположить ее ось вдоль магнитного поля. Осью стрелки называется отрезок, соединяющий ее концы. Рассмотрим ряд опытов, которые позволили установить основные свойства магнитного поля:
На основании данных опытов был сделан вывод о том, что магнитное поле создается только движущимися зарядами или движущимися заряженными телами, а также постоянными магнитами. Этим магнитное поле отличается от электрического поля, которое создается как движущимися, так и неподвижными зарядами и действует как на одни, так и на другие. Основной характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции ![]() Эти силовые линии можно увидеть с помощью железных опилок: например, если рассыпать опилки вокруг длинного прямолинейного проводника и пропустить через него ток, то опилки поведут себя подобно маленьким магнитикам, располагаясь вдоль силовых линий магнитного поля (рис. 1.2). Как определить направление вектора ![]() ![]() ![]() С ![]() Магнитные поля, существующие в природе, разнообразны по масштабам и по вызываемым эффектам. Магнитное поле Земли, образующее земную магнитосферу, простирается на расстоянии 70 – 80 тысяч км в направлении к Солнцу и на многие миллионы километров в обратном направлении. В околоземном пространстве магнитное поле образует магнитную ловушку для заряженных частиц высоких энергий. Происхождение магнитного поля Земли связывают с движениями проводящего жидкого вещества в земном ядре. Из других планет Солнечной системы лишь Юпитер и Сатурн обладают заметными магнитными полями. Магнитное поле Солнца играет важнейшую роль во всех происходящих на Солнце процессах – вспышках, появлении пятен и протуберанцев, рождении солнечных космических лучей. Магнитное поле широко применяется в различных отраслях промышленности, в частности при очистке муки на хлебозаводах от металлических примесей. Специальные просеиватели муки снабжены магнитами, которые притягивают к себе мелкие кусочки железа и его соединений, которые могут содержаться в муке. |