Магнитный поток

Магнитный поток
• Графическое изображение: силовые линии
• Касательная к силовым линиям – вектор
магнитной индукции
• Величина магнитного поля – количество
силовых линий через единичную
поверхность
• Общее количество силовых линий,
проходящих через данную поверхность
наз. магнитным потоком
• Для определения потока поверхность делим на
элементарные участки
Магнитный поток через всю поверхность
Сила Лоренца
• Сила, которая влияет на заряженную
частицу в электромагнитном поле
• Сила состоит из компонентов
электрического и магнитного полей
Электрический компонент
Магнитный компонент силы
Лоренца
• Заряд движется перпендикулярно силовым
линиям со скоростью v
• Пусть вокруг заряда элемент длины
проводника, к котором сила тока
Закон Ампера. Сила, действующая на элемент проводника
• Скорость заряда и сила взаимно
перпендикулярны, поэтому заряд должен
двигаться по окружности. Если это
отрицательный заряд, то в противоположную
сторону
Радиус окружности
• Условие
Сила Лоренца. Общий вид
• Скорость можно поделить на 2
компоненты: в направлении магнитного
поля и ему перпендикулярно.
• В направлении магнитного поля F = 0,
движение перпендикулярно полю по
окружности, а суммарное движение – по
спирали
Радиус спирали
Период вращения не зависит от скорости
Задачи
• Индукция однородного магнитного поля 0,2 Тл. Протон, попав
в магнитное поле, начинает двигаться по спирали радиусом 4
см и шагом 8 см. Определить скорость протона.
• Электрон, двигаясь со скоростью 10000 км/сек, попадает в
равномерное магнитное поле с напряженностью 160 А/м.
Протяженность поля в направление первоначального
движения электрона была 10 см. На какой угол отклонился
электрон после прохождения магнитного поля от своего
первоначального движения? Электрон двигался
перпендикулярно силовым линиям.
Электромагнитная индукция
• Открыл Фарадей. Изменение магнитного
потока в контуре обуславливает
электрический ток в этом контуре
• Направление индукционного тока по
правилу Ленца.
• Индукционный ток своим магнитным
полем противодействует тому изменению
магнитного потока, которым он вызван
(препятствует ЭДС, вызванную изменением
потока)
• К катушке подносим магнит. В катушке
меняется магнитное поле, создаётся ЭДС,
появляется индукционный ток.
Направление тока по правилу Ленца
• 2 катушки соединены
параллельно. К
первой подключен
переменный ток.
Появляется изменение
магнитного потока.
Это изменение
охватывает вторую
катушку. Появляется
ЭДС индукции и ток
(если цепь замкнутая)
• Всего 4 ЭДС
• Элемент провода движется
перпендикулярно
магнитному полю. Также
движутся заряды. На них
действует сила Лоренца
(положительные заряды в
одну сторону). На концах
возникает напряжение т.е.
ЭДС
• Образуем замкнутую цепь.
Возникает индуцированный
ток. Сила Ампера,
действующая на проводник
с током. Эта сила
препятствует движению.
Чтобы сохранить скорость
надо приложить внешнюю
силу такой же величины
Направление индукционного
тока
• По правилу правой руки:
• Силовые линии входят в ладонь,
вытянутый большой палец показывает
направление движения проводника, а 4
пальца покажут направление тока
• Пусть к контуру, находящемуся в магнитном
поле, подключен источник питания с ЭДС
Самоиндукция. Индуктивность
• Явление самоиндукции выражается в том,
что ток в цепи обуславливает в этой цепи
ЭДС индукции