Физика шпоры. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. Электрический заряд характеризует способность тел или частиц к электромагнитным взаимодействиям. Еденица электрического заряда Кулон. Кулон
 Скачать 364.74 Kb.
|
20. Магнитный поток. Теорема Остроградского-ГауссаРассмотрим однородное магнитное поле, которое пересекается плоскостью. А) n - нормаль к плоскости Угол между векторами В и n. Тогда магнитным потоком через поверхность является произведение В вектора магнитной индукции на площадь данной поверхности.  Единицы измерения [Ф]=Вб=Тл м2. Б) Магнитное поле через произвольную поверхность. Разбиваем поверхность на дифференциально малые участки. Каждый из которых можно рассматривать как элемент плоскости.   Важное свойство магнитных полей, связанное с магнитным потоком выражается теоремой Остроградского-Гаусса. Теорема: Магнитный поток через любую замкнутую поверхность всегда равен нулю.  Рассмотрим эту теорему без доказательства, но проанализируем ее следствия: 1. Из теоремы следует, что в магнитном поле нет аналога электрического заряда, т.е. нет магнитных монополий (т.е. любая частица вещества имеет и северный полюс и южный и они неотделимы). 2. Магнитные силовые линии должны быть замкнутыми (не имеют начала и конца). 3. Из теоремы видно, что какое количество потока втекает внутрь замкнутой поверхности такое же количество и вытекает. 21. Работы перемещения проводника и контура с током в магнитном поле На проводник с током в МП действуют силы, определяемые законом Ампера. Если проводник не закреплен (например, одна из сторон контура изготовлена в виде подвижной перемычки), то под действием  он будет в МП перемещаться.Следовательно, МП совершает работу по перемещению проводника с током. 1. Для определения этой работы рассмотрим проводник длиной lс током I (он может свободно перемещаться), помещенный в однородное м.п. перпендикулярное к плоскости контура. Направление силы определяется по правилу левой руки, а значение – по закону Ампера  .Под действием этой силы проводник переместится параллельно самому себе на отрезок dx из положения 1 в положение 2. Работа, совершаемая МП равна:
т.к.
– площадь, пересекаемая проводником при его перемещении в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции, пронизывающей эту площадь равен:
Таким образом, работа по перемещению проводника с током в МП, равна произведению силы тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником:
Полученная формула справедлива и для произвольного направления вектора  .2. Вычислим работу по перемещению замкнутого контура с постоянным током в м.п. (произвольное движение). Предположим, что контур М перемещается в плоскости чертежа и в результате бесконечно малого перемещения займет положение  . Направление тока в контуре – по часовой стрелке и м.п. перпендикулярно плоскости чертежа.
Контур М мысленно разобьем на два соединенных своими концами проводника: АВС и СDА. Работа dA, совершаемая силами Ампера при рассматриваемом перемещении контура в м.п., равна алгебраической сумме работ по перемещению проводников АВС и СDА (dA1 и dA2), то есть:
Силы приложенные к участку CDA контура образуют с направлением перемещения острые углы, поэтому совершаемая ими работа dA2>0. Эта работа, согласно формулам равна:
где dФ0 – поток, который пересекает проводник CDA при движении; dФ2 – поток, пронизывающий контур в его конечном положении. Силы, действующие на участок АВС контура, образуют с направлением перемещения тупые углы, следовательно dA1 |
,
,
.
.
.
,