Электромагнетизм

Магнитное поле
Это силовое в пространстве, окружающее постоянные магниты и токи.
Создаётся магнитами. Токами и движущими зарядами. Действует на внесённые в него магниты, токи и движущие заряды.
Магнитное поле материально.

Магнитное поле постоянных магнитов
Естественный магнит- железная руда, обладающая способностью притягивать к себе находящиеся вблизи железные предметы.
Земля – гигантский естественный магнит.
Искусственные магниты – материалы получившие магнитные свойства в результате контакта с естественным магнитом или намагниченные в электромагнитном поле

Концы магнита, где притяжение максимальное, назвали полюсами, а среднюю часть, где притяжение практически отсутствует – нейтральной зоной
Разделить северный и южный полюса единого магнита нельзя
Разноимённые полюса магнитов притягиваются, а одноимённые отталкиваются
Магнитные полюса

Это линии, которые наглядно изображают магнитное поле.
Всегда замкнутые (нигде не начинаются и не заканчиваются)
Магнитное поле представляет собой вихревое поле.
Направление от северного полюса (N) к южному полюсу (S) постоянного магнита.
Линии магнитной индукции

Представляют собой замкнутые кривые линии.
Направление магнитной индукции зависит от направления тока, создающего магнитное поле.
Направление магнитной индукции определяется
- правилом правой руки;
- правилом правого винта;
- правилом буравчика.
Линии магнитной индукции вокруг проводника с током

Правило позволяет определить направление силовых линий магнитного поля, порожденного проводником с током.
Если проводник с током взять в правую руку так, чтобы большой палец руки будет указывать направление тока, то остальные пальцы руки, окружающие проводник, будут показывать направление силовых линий магнитного поля.
Правило правой руки.

- Магнитное поле порождается (индуцируется) токами или движущимися электрическими зарядами.
- Магнитное поле является составной частью электромагнитного поля.
- Для магнитных полей справедлив принцип суперпозиции (наложения).
Магнитное поле тока.

Магнитные свойства вещества можно объяснить циркулирующими внутри него замкнутыми токами. Эти токи образуются движением электронов по орбитам в атомах и молекулах.
Во внешнем магнитном поле происходит упорядочение молекулярных токов, вследствие чего в веществе возникает «собственное» магнитное поле (намагниченность).
В отсутствии внешнего магнитного поля молекулярные токи располагаются хаотично, и магнитное поле в веществе ими на создается.
Гипотеза Ампера.

Это сила, с которой внешнее магнитное поле действует на помещённый в это поле проводник с током.
Определяется правилом левой руки.
Сила Ампера.

Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера, действующей со стороны магнитного поля на проводник с током.
Правило левой руки
(направление силы Ампера)

- При движении рамки с током в магнитном поле происходит превращение электрической энергии в энергию движения.
- Электродвигатель – это машина, преобразующая электрическую энергию в механическую.
Действие магнитного поля на рамку с током.

Это сила, с которой магнитное поле действует на одну заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле.
Определяется правилом левой руки.
Сила Лоренца.

Если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению движения частицы, то отогнутый большой палец покажет направление силы Лоренца, действующей со стороны магнитного поля на единично движущийся положительный заряд.
Правило левой руки
(направление силы Лоренца)

- Если частица влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, то она начинает двигаться по окружности.
- Если частица влетает в магнитное поле под углом к линиям магнитной индукции, то она начинает двигаться по винтовой линии, охватывающей силовые линии магнитного поля.
Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.

Если частица попадает в неоднородное магнитное поле с медленно сходящимися или расходящимися силовыми линиями, то она начинает двигаться по усложненной винтовой траектории.
Движение заряженной частицы в неоднородном магнитном поле.

- Это явление возникновения (индуцирования) электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.
- Направление индукционного тока определяется правилом Ленца.
Электромангнитная индукция.

Индукционный ток всегда имеет такое направление , что созданное им магнитное поле направлено противоположно магнитному полю, которое вызывает появление этого индукционного тока.
Правило Ленца.

- Электродвижущая сила индукции (ЭДС индукции) в замкнутом проводящем контуре пропорциональна скорости изменения магнитного потока проходящего через поверхность, ограниченную контуром.
- По правилу Ленца ЭДС индукции препятствует причине, которая вызывает появление этой ЭДС.
Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции).

- Всякое изменение со временем магнитного поля приводит к возникновению переменного электрического поля, а всякое изменение со временем электрического поля порождает переменное магнитное поле.
- Порождающие друг друга переменные электрические и магнитные поля образуют единое электромагнитное поле.
Электромагнитное поле
(теория Максвелла).

- Система, состоящая из периодически меняющихся электрических и магнитных полей, представляет собой электрическое поле.
Электромагнитное поле , распространяющееся в пространстве , представляет собой электромагнитные волны.
-Существование электромагнитных волн было предсказано Дж. Максвеллом.
Первым обнаружил их материальное наличие
Г. Герц.
Электромагнитные волны.

- Электромагнитные волны могут распространяться в различных средах.
- Скорость распространения в вакууме 300.000 км/с или 3·108 м/с.
Скорость распространения в веществе меньше, чем 3 · 108 м/с.
Скорость распространения электромагнитных волн.

При определенных условиях наблюдается:
- Отражение;
- Преломление;
- Поглощение;
- Дифракция (огибание препятствий);
- Интерференция (наложение);
- Поляризация (поперечность).
Свойства электромагнитных волн.