Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 82 стр.

UptoLike

81
§10. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
МАГНИТНЫЙ ПОТОК. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУК-
ЦИИ. ИНДУКТИВНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Поток вектора магнитной индукции
B
(магнитный поток)
через элементарную площадку dS :
dSBSdBdФ
nB
; (10.1а)
через произвольную замкнутую поверхность S:
dSBSdВФ
S
n
S
B
, (10.1б)
где
ndSSd
вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает
с нормалью
n
к площадке S;
cosBB
n
проекция вектора
B
на на-
правление нормали; угол между вектором
B
и нормалью
n
.
Элементарная работа силы Ампера по перемещению проводника (контура) с
током в однородном магнитном поле:
dФIdA
, (10.2)
где
магнитный поток, пересекаемый движущимся проводником или
пронизывающий поверхность S, ограниченную контуром.
Закон электромагнитной индукции Фарадея:
dt
dФ
N
i
, (10.3)
где
i
ЭДС электромагнитной индукции, возникающая в замкнутом про-
водящем контуре, при пересечении им линий магнитной индукции; N чис-
ло витков контура, dФ/dt скорость изменения со временем магнитного по-
тока Ф, охватываемого каждым из витков.
ЭДС самоиндукции, возникающая в замкнутом контуре при изменении силы
тока в нем:
dt
dI
L
s
, (10.4)
где L индуктивность контура, dI/dt скорость изменения силы тока в кон-
туре.
Магнитный поток, создаваемый током I в контуре индуктивностью L:
ILФ
. (10.5)
Индуктивность соленоида:
l
SN
L
2
0

, (10.6)
где
0
магнитная постоянная;
магнитная проницаемость среды; N
число витков соленоида; l его длина; S площадь поперечного сечения.
Сила тока при размыкании (а) и замыкании (б) цепи, содержащей источник
тока, резистор сопротивлением R и катушку индуктивностью L:
§10. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
     МАГНИТНЫЙ ПОТОК. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУК-
     ЦИИ. ИНДУКТИВНОСТЬ. ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ

 Поток вектора магнитной индукции B (магнитный поток)
   – через элементарную площадку dS :
                           dФB  B  d S  Bn  dS ;                   (10.1а)
   – через произвольную замкнутую поверхность S:
                           ФB   Вd S   Bn  dS ,                   (10.1б)
                                   S        S

   где d S  dS  n – вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает
   с нормалью n к площадке S; Bn  B  cos – проекция вектора B на на-
  правление нормали;  – угол между вектором B и нормалью n .
 Элементарная работа силы Ампера по перемещению проводника (контура) с
  током в однородном магнитном поле:
                                 dA  I  dФ ,                     (10.2)
  где Ф – магнитный поток, пересекаемый движущимся проводником или
  пронизывающий поверхность S, ограниченную контуром.
 Закон электромагнитной индукции Фарадея:
                                 i   N dФ ,                     (10.3)
                                           dt
  где  i – ЭДС электромагнитной индукции, возникающая в замкнутом про-
  водящем контуре, при пересечении им линий магнитной индукции; N – чис-
  ло витков контура, dФ/dt – скорость изменения со временем магнитного по-
  тока Ф, охватываемого каждым из витков.
 ЭДС самоиндукции, возникающая в замкнутом контуре при изменении силы
  тока в нем:
                                  s   L dI ,                      (10.4)
                                         dt
  где L – индуктивность контура, dI/dt – скорость изменения силы тока в кон-
  туре.
 Магнитный поток, создаваемый током I в контуре индуктивностью L:
                                   Ф  L I .                         (10.5)
 Индуктивность соленоида:
                                         N 2S
                                 L  0      ,                      (10.6)
                                          l
  где 0 – магнитная постоянная;  – магнитная проницаемость среды; N –
  число витков соленоида; l – его длина; S – площадь поперечного сечения.
 Сила тока при размыкании (а) и замыкании (б) цепи, содержащей источник
  тока, резистор сопротивлением R и катушку индуктивностью L:

                                                                            81