Магнетизм. Переменный ток. (Лекция 5)

Содержание

Слайд 2

Магнитное поле

Взаимодействие полюсов магнитов:
а) отталкивание одноимённых полюсов;
6) притяжение разноимённых полюсов

Магнитное поле

Магнитное поле Взаимодействие полюсов магнитов: а) отталкивание одноимённых полюсов; 6) притяжение разноимённых
постоянного магнита:
а) железные о пилки в поле постоянного магнита;
6) магнитные стрелки в поле постоянного магнита

Опыт Эрстеда явился прямым доказательством взаимосвязи электричества
и магнетизма: электрический ток оказывает магнитное
действие.

Слайд 3

Вектор магнитной индукции

Индукция магнитного поля В - векторная физическая величина, характеризующая магнитное

Вектор магнитной индукции Индукция магнитного поля В - векторная физическая величина, характеризующая
поле.

Определение направления вектора индукции :
по правилу буравчика;

Единица магнитной индукции - тесла (1 Тл):
1 Тл = 1 Н/(А • м).

Слайд 4

Линии магнитной индукции.

Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым в

Линии магнитной индукции. Линии магнитной индукции - линии, касательные к которым в
каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции в этой точке.

Линии магнитной индукции замкнуты:
они не имеют начала и конца, т. е .. Магнитное поле является вихревым. Это означает, что магнитное поле (в отличие от электрического) не имеет источников: магнитных зарядов (подобных электрическим)
не существует.

Плоскость орбиты электрона в атоме. В0 - индукция собственного магнитного поля, созданного орбитальным током I

Слайд 5

Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера

Закон Ампера
Сила, с которой

Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера Закон Ампера Сила,
магнитное поле действует на помещённый в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями тока и магнитной индукции:

Слайд 6

Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы

Сила Лоренца - сила, действующая на

Действие магнитного поля на движущиеся заряженные частицы Сила Лоренца - сила, действующая
движущуюся заряженную
частицу со стороны магнитного поля:

Если кисть левой руки расположить так, что четыре вытянутых пальца указывают направление скорости положительного заряда (или противоположное скорости отрицательного заряда), а составляющая вектора магнитной индукции, перпендикулярная скорости частицы, входит в ладонь, то отогнутый (в плоскости ладони) на 90°большой палец покажет направление силы, действующей на данный заряд

Слайд 7

Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции, движется

Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле параллельно линиям магнитной индукции, движется
равномерно вдоль этих линий.
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции, движется в этой плоскости по окружности.

Слайд 8

Магнитный поток.
Энергия магнитного поля тока

Магнитный поток (поток магнитной индукции) -через поверхность

Магнитный поток. Энергия магнитного поля тока Магнитный поток (поток магнитной индукции) -через
площадью ΔS - физическая величина, равная
скалярному произведению вектора магнитной индукции на
вектор площади:

Единица магнитного потока - вебер (1 Вб).

L - Индуктивность контура (или коэффициент самоиндукции) - физическая величина, равная коэффициенту пропорциональности между магнитным потоком через площадь, ограниченную контуром проводника, и силой тока в контуре.

- Энергия магнитного поля W m, накапливаемая в катушке с индуктивностью L при силе тока в ней I:

Слайд 9

Электромагнитная индукция.

В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает разность потенциалов, или

Электромагнитная индукция. В проводнике, движущемся в магнитном поле, возникает разность потенциалов, или
ЭДС индукции:

Направление индукционного тока (так же как и величина ЭДС индукции) считается положительным, если оно совпадает с выбранным направлением обхода контура , и отрицательным, если оно противоположно направлению обхода контура.

Слайд 10

Закон Фарадея

Закон Фарадея

Слайд 11

Векторные диаграммы для описания переменных токов и напряжений.

Векторные диаграммы для описания переменных токов и напряжений.

Слайд 12

Резистор в цепи переменного тока

Пусть напряжение на концах резистора изменяется по закону:

Резистор в цепи переменного тока Пусть напряжение на концах резистора изменяется по

В соответствии с законом Ома сила тока в резисторе будет:

Где - - амплитудное значение силы тока

Напряжение и сила ока в резисторе совпадают по фазе в любой момент времени!

Слайд 13

Конденсатор в цепи переменного тока

Пусть напряжение на обкладках конденсатора изменяется по закону:

Тогда

Конденсатор в цепи переменного тока Пусть напряжение на обкладках конденсатора изменяется по
заряд на обкладках конденсатора меняется по закону:

Следовательно, сила тока:

Для изображения силы тока на векторной диаграмме удобно представить данное
выражение в виде: Колебания силы тока в цепи конденсатора _______________________________________________опережают напряжение по фазе на π/2

Реактивное сопротивление конденсатора
(емкостное сопротивление):