Электромагнетизм

Магнитное поле
Магнитное поле – силовое поле, основным свойством которого, является действие на проводники с током или движущиеся заряды в этом поле.
Действие м. п. обнаружил в 1820 году Эрстед (датский ученый (1777-1851)): поле, возбуждаемое током, оказывает ориентирующее действие на магнитную стрелку.

Закон Ампера.
В 1820 году Ампер (французский ученый (1775-1836)) установил экспериментально закон, по которому можно рассчитать силу, действующую на элемент проводника длины с током .

Для прямолинейного проводника длиной с током в однородном поле

Направление силы Ампера
Правило левой руки:
Если ладонь левой руки расположить так, чтобы нормальная (к току) составляющая магнитного поля входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца направлены вдоль тока, то большой палец укажет направление, в котором действует сила Ампера

Сила Лоренца
Лоренц (голландский физик (1853-1928))

Магнитный момент

Принцип суперпозиции магнитных полей
Опыт дает, что для магнитного поля, как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: поле, порождаемое несколькими движущимися зарядами (токами) равно векторной сумме полей , порождаемых каждым зарядом (током) в отдельности:

Магнитное поле прямолинейного тока

Магнитное поле витка с током

Два проводника с током

Намагниченное состояние
Под воздействием магнитного поля всякое вещество способно приобретать магнитный момент (намагничиваться), т.е. является магнетиком. Намагниченное вещество создает магнитное поле , которое накладывается на внешнее поле . Оба поля в сумме дают результирующее поле .

Вектор намагничивания

Напряженность и индукция магнитного поля

Магнетики

Гистерезис

Электромагнитная индукция
Причина возникновения индукционного тока – появление электродвижущей силы под влиянием изменяющегося потока магнитной индукции.

Закон Фарадея

Правило Ленца

Токи Фуко
Индукционные токи могут возбуждаться и в сплошных массивных проводниках.
В этом случае их называют токами Фуко или вихревыми токами.
Тепловое действие токов используется в индукционных печах.

Явление самоиндукции
Электрический ток, текущий в любом контуре, создает пронизывающий этот контур магнитный поток. Изменение потока магнитной индукции приведет к возникновению в контуре ЭДС. Таким образом, изменение тока в контуре приводит к возникновению ЭДС индукции в самом контуре. Это явление носит название самоиндукции.

Явление взаимоиндукции