Физика решение задач Кинематика Динамика Работа, энергия, мощность Силы упругости Молекулярная физика и термодинамика Свойства жидкостей Электричество Постоянный ток Электромагнетизм Электромагнитная индукция Оптика Фотометрия

Электромагнетизм Магнитное поле в вакууме

Основные законы и формулы

1. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция dВ поля, создаваемого элементом проводника с током, выражается формулой

,

где  – магнитная постоянная (Гн/м);  – магнитная проницаемость среды (для вакуума и воздуха ); – длина элемента проводника; – сила тока в проводнике; – угол между направлением тока в элементе проводника и радиусом - вектором, проведенным от середины элемента проводника к точке, в которой определяется магнитная индукция.

2. Вектор магнитной индукции в центре кругового витка с током перпендикулярен плоскости витка (правило буравчика), а его величина равна:

,

где R – радиус витка.

3. Магнитная индукция поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током в точке, расположенной на расстоянии r от проводника:

.

4. Магнитная индукция поля внутри тороида и бесконечно длинного соленоида

,

где n – число витков, приходящихся на единицу длины соленоида.

5. Принцип суперпозиции магнитных полей

В=В1+В2+В3+…….,

где В1, В2 В3 … – векторы магнитной индукции налагающихся полей; В – вектор магнитной индукции результирующего поля.

6. Для двух полей будем иметь В=В1+В2, а модуль суммарной магнитной индукции выразится соотношением:

,

где – угол между векторами В1 и В2.

7. Сила Ампера равна векторному произведению:

FА=I l B,

ее величина

,

где I l – вектор элемента тока;  – угол между направлением вектора элемента тока I в проводнике длиной l с учетом направления тока и направлением вектора магнитной индукции B внешнего поля.

Величина силы F, действующей на отрезок l бесконечно длинных проводников, находящихся на расстоянии d друг от друга, по которым текут токи I1 и I2 , выражается формулой:

Магнитный момент Pm контура с током:

Pm=IS n,

где S – площадь, охватываемая контуром с силой тока I; n –единичный вектор нормали к поверхности S, его направление связано с направлением тока в контуре и определяется по правилу буравчика.

Механический момент М, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией В:

М=[ PmB],

его величина

где угол между векторами Рm и В.

Сила F, действующая на заряд q, движущийся со скоростью  в магнитном поле с индукцией В (сила Лоренца), выражается формулой:

F=q[υB], ее величина ,

где  – угол, образованный векторами υ и В.


Физика атома и атомного ядра