MS PowerPoint, 334 Кб

Пишите свой собственный
конспект ННЗ по физике!
Это увеличивает ваш
интеллектуальный коэффициент
 Это позволяет систематизировать
знания (если они есть)
 Это создаёт ощущение уверенности
при выполнении всяких
контрольных заданий

Связь этой лекции с вопросами ННЗ - буклет
3.6. Электромагнитная индукция
3.10. Уравнение плоской монохроматической бегущей ЭМВ
4.16. Движение частицы в магнитном поле
4.17. Уравнение Максвелла для магнитной индукции
-1
0
«Три вещи» для запоминания прямо сейчас
Магнитная индукция внутри длинной катушки
Bz  0 nI
 20.18
Уравнение Максвелла для НМП
D
Hdl

ds

jds
(1.10)
l
S t
S
 Bds  0
S
(1.8)
Уравнение Максвелла для МИ
Электромагнитные явления и физика вообще
Л.20 Расчёт постоянных магнитных полей в
вакууме. Закон полного тока
Одна из частей электродинамики – магнитостатика: расчёт
постоянных магнитных полей в вакууме
Математическая постановка основной задачи
магнитостатики: известны токи, найти магнитную индукцию
Два основных способа решения:
1) Принцип суперпозиции (всегда справедлив, но иногда
очень сложен)
2) Закон полного тока (не всегда полезен, но иногда
позволяет получить результат очень просто и быстро)
1
2
Уже было
Сила Лоренца –
определение
магнитной индукции
FЛ  q  v B  (5.20)
Idl  r
dB  km
(8.9)
3
r
km  107 Гн / м
Закон Био-Савара-Лапласа магнитное поле элемента тока
dFA  I  dl B  (5.21)
BT  km
qv r 
r
3
(5.22)
Сила Ампера
Магнитное поле
точечного заряда
3
Принцип суперпозиции магнитных полей (дискретный
случай)
B
km q  vr 
r
3
v1
B23
.
+
q1
 5.22 
х
r1
v2
r2
--
N
Bsys   Bi (20.1)
i 1
Bsys  B13  B23
3 B13
B23
q2
Bsys
B13
Принцип суперпозиции магнитных полей
(континуальный случай)
dB1  km
B1 

Idl   r1  r 
| r1  r |
3
(20.2)
dB1  r , r1  (20.3)
по всей
системе
Пример: расчёт поля, которое
создаётся бесконечно длинным
проводом
4
5
Расчёт, интегрирование
z
Idl  r
dB1  km
(20.4)
3
| r |
I
r  r1  r

0
dl

х
dB
r

sin  


2
dz | r | sin 
B  2km I 
3
| r |
0
z

2 1/ 2
 20.5
0
«Три вещи» для запоминания прямо сейчас
Магнитная индукция внутри длинной катушки
Bz  0 nI
 20.18
Уравнение Максвелла для НМП
D
Hdl

ds

jds
(1.10)
l
S t
S
 Bds  0
S
(1.8)
Уравнение Максвелла для МИ
6
Расчёт, интегрирование

B  2km I 
0
  z/
B 

dz  
2
z

2 3/ 2
dz   d
2km I



0
 20.6 
Переход к безразмерной
переменной
d
1   
2 3/ 2
 20.7 
7
Закон полного тока в вакууме – уравнение
Максвелла для НМП
D
l Hdl  S t ds  S jds (1.10)
Вакуум:
   1
I   jds
 Bdl   I
0
l
(20.9)
D   0 E
Постоянные поля:
Определение
плотности тока в
интегральном виде
S
B  0 H (20.8)
Закон
полного
тока в
вакууме
D
0
t
В задаче должна
быть какая-нибудь
симметрия, чтобы
качественно вид
поля был понятен
Тот же пример – поле провода. Расчёт, интегрирование
B  0  ez  0  e  B     e (20.10)
I
B
 Bdl  B
l
Соображения
симметрии
 Bdl   I
0
(20.11)
l
.I
Вспомогательный
контур – окружность
2
  d (20.12)
0
8
2 B  0 I (20.13)
9
Формулы МИ для простых практически важных случаев
Рисунок !!
B 
2k m I

 20.14 
Поле бесконечно
длинного
провода
10
Формулы МИ для простых практически важных случаев
Рисунок !!
B
km | I  cos 1  cos  2  |

 20.15
Поле
конечного
провода
0
«Три вещи» для запоминания прямо сейчас
Магнитная индукция внутри длинной катушки
Bz  0 nI
 20.18
Уравнение Максвелла для НМП
D
Hdl

ds

jds
(1.10)
l
S t
S
 Bds  0
S
(1.8)
Уравнение Максвелла для МИ
11
Формулы МИ для простых практически важных случаев
Рисунок !!
Bz 
km I 2 R
b
2
R

2
2 3/ 2
 20.16 
Поле
кольцевого
тока на его
оси
12
Формулы МИ для простых практически важных случаев
Рисунок !!
Поле прямого соленоида конечной длины
1
B  0 n I  cos 1  cos  2 
2
 20.17 
13
Формулы МИ для простых практически важных случаев
Рисунок !!
Bz  0 nI
 20.18
Поле бесконечно
длинного прямого
соленоида
Лекция 20 Николо Тесла (1856-1943, Хорватия
- США) на югославской купюре в 10 гигадинар