17 Магнитостатика 04.02.206

1. Магнитостатика

2. Содержание:

1. Вектор магнитной индукции.
Закон Био-Савара-Лапласа.
2. Закон Ампера. Сила Лоренца.
3. Магнитный поток и теорема Гаусса
для магнитных полей.
4. Теорема о циркуляции (закон
полного тока).

3. Магнитный момент контура с током

Правило правого винта: за
положительное направление
нормали принимается
направление поступательного
движения винта, головка
которого вращается в
направлении тока, текущего в
рамке

4. Механический момент, действующий на контур с током, помещенный в однородное магнитное поле

5. Вектор магнитной индукции

— это векторная физическая
величина, которая является характеристикой магнитного
поля.
Принцип суперпозиции (наложения) магнитных полей:

6. Вектор напряженности магнитного поля

Гипотеза Ампера:
в любом теле существуют микроскопические
токи, обусловленные движением электронов в
атомах и молекулах.
Макроскопические токи – это токи в проводниках.
Магнитная индукция характеризует
результирующее магнитное поле,
создаваемое всеми макро- и микротоками.
Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности Н.

7. Закон Био-Савара-Лапласа

dl — вектор, по модулю равный длине dl элемента
проводника и совпадающий по направлению с
током
— радиус-вектор, проведенный из элемента dl
проводника в точку А поля
— модуль радиуса-вектора
— магнитная постоянная
— магнитная проницаемость среды

8. Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля

Магнитное поле прямого тока

9. Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля

Магнитное поле в центре кругового
проводника с током

10. Закон Ампера

сила
, с которой магнитное поле
действует на элемент проводника
с током,
находящегося в магнитном поле, равна
Модуль силы Ампера:

11. Сила Лоренца

Сила, действующая на электрический
заряд Q, движущийся в магнитном поле со
скоростью v, называется силой Лоренца и
выражается формулой:
Модуль силы Лоренца:
формула Лоренца

12. Движение заряженных частиц в магнитном поле

13. Ускорители заряженных частиц

Ускорителями заряженных частиц называются устройства, в
которых под действием электрических и магнитных полей
создаются и управляются пучки высокоэнергетичных
заряженных частиц
Типы ускорителей:
1. Линейный ускоритель.
2. Линейный резонансный ускоритель.
3. Циклотрон.
4. Фазотрон (синхроциклотрон).
5. Синхротрон.
6. Синхрофазотрон.
7. Бетатрон.

14. Эффект Холла

(1879 г.) — это возникновение в
металле (или полупроводнике) с током
плотностью j, помещенном в магнитное поле В,
электрического поля в направлении,
перпендикулярном В и j.
Эффект Холла применяется для
умножения постоянных токов в аналоговых
вычислительных машинах, в измерительной
технике и др.
Эдвин Герберт Холл
(1855-1938 гг.)
- постоянная Холла

15. Циркуляция вектора в магнитного поля в вакууме

Циркуляцией вектора В по заданному
замкнутому контуру называется интеграл

16. Закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора В)

Циркуляция вектора В по произвольному
замкнутому контуру равна произведению
магнитной постоянной на алгебраическую
сумму токов, охватываемых этим контуром:

17. Магнитная индукция поля внутри соленоида

— сила тока в соленоиде;
— длина соленоида

18. Магнитная индукция поля внутри тороида

19. Магнитный поток

Потоком вектора магнитной индукции (магнитным
потоком) через площадку dS называется скалярная
физическая величина, равная:
Поток вектора магнитной индукции
через произвольную поверхность равен:

20. Теорема Гаусса для магнитных полей

Поток вектора магнитной индукции сквозь
любую замкнутую поверхность равен нулю:
Теорема Гаусса для магнитной
индукции показывает,
что магнитное поле является вихревым

21. Потокосцепление

полный магнитный поток, сцепленный со
всеми витками соленоида и называется
потокосцеплением