Электромагнитное поле. (Лекция 5)

Содержание

Слайд 2

Электромагнитное поле

Электромагнитное поле

Слайд 3

Электромагнитное поле есть вид материи, определяющийся во всех точках двумя векторными

Электромагнитное поле есть вид материи, определяющийся во всех точках двумя векторными

величинами, которые характеризуют две его стороны «электрическое поле» и «магнитное поле».
Электромагнитное поле оказывает силовое воздействие на заряженные частицы, зависящее от скорости и значения их заряда.
Слайд 4

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ Электрическое поле – это силовое поле, существующее вокруг частиц

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Электрическое поле – это силовое поле, существующее вокруг частиц (тел),

обладающих особенным свойством, называемым «электрический заряд».
Действие сил в этом поле направлено на частицы и тела, обладающие этим же свойством.
Значение действующей силы F зависит от количества заряда q1, q2 во взаимодействующих частицах (телах) и расстояния между заряженными частицами (телами) r. Это значение определяется законом Кулона:

Первичной характеристикой электрического поля является поток электрического смещения Q, измеряемый в кулонах (Кл) и равный заряду частицы или тела, создающих поле.

Слайд 5

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ Поток электрического смещения Q, кулон S Плотность потока электрического смещения Для неоднородного поля:

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Поток электрического смещения

Q, кулон

S

Плотность потока электрического смещения

Для неоднородного поля:

Слайд 6

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ Поток электрического смещения Поток электрического смещения через замкнутую поверхность

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Поток электрического смещения

Поток электрического смещения через замкнутую поверхность равен электрическому

заряду, находящемуся в объёме, ограниченном этой поверхностью. (Закон Гаусса)

Q=Σq

(I)

Главные характеристики электрического поля:

D – плотность потока электрического смещения, Кл/м2

U – электрическое напряжение, В=Дж/Кл

Е – напряжённость электрического поля, Н/Кл или В/м

Слайд 7

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Магнитное поле – это силовое поле, существующее вокруг движущихся

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Магнитное поле – это силовое поле, существующее вокруг движущихся частиц

(тел), обладающих особенным свойством, называемым «электрический заряд».
Действие сил в этом поле направлено на движущиеся частицы и тела, обладающие этим же свойством.
Значение действующей силы F зависит от количества заряда q1, q2 во взаимодействующих частицах (телах), скорости движения этих частиц (тел) и расстояния между заряженными частицами (телами) r. Это значение определяется законом Ампера:

Первичной характеристикой магнитного поля является напряжённость магнитного поля Н, измеряемая в амперах, поделённых на метр (А/м) и определяемая законом Био-Савара-Лапласа.

Слайд 8

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Закон Био-Савара-Лапласа: Напряжённостью магнитного поля Н называется векторная величина*,

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

Закон Био-Савара-Лапласа:
Напряжённостью магнитного поля Н называется векторная величина*, пропорциональная силе

тока I , протекающего по элементарному отрезку проводника длиной Δl, длине этого отрезка и обратно пропорциональная квадрату расстояния r до рассматриваемой точки поля.

I

Δl

Н

Сила, действующая на единичный заряд (q=1Кл), двигающийся с единичной скоростью (Δl/τ= 1 м/с):

называется индукцией магнитного поля В.

В=μ0Н

______________________________________
*Направление вектора определяется по правилу «буравчика»

Слайд 9

Магнитной индукцией называется векторная величина*, определяющая силу f, действующую на единичный

Магнитной индукцией называется векторная величина*, определяющая силу f, действующую на единичный

заряд q, и направленную перпендикулярно направлению движения заряда, движущегося с единичной скоростью v:

В1

I1

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

______________________________________
*Направление вектора магнитной индукции определяется по правилу «буравчика»

1 – источник магнитного поля,
2- пробный заряд

Направление силы определяется правилом «левой руки»

Слайд 10

Магнитной индукцией называется векторная величина*, определяющая силу f, действующую на единичный

Магнитной индукцией называется векторная величина*, определяющая силу f, действующую на единичный

заряд q, и направленную перпендикулярно направлению движения заряда, движущегося с единичной скоростью v:

В1

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

______________________________________
*Направление вектора определяется по правилу буравчика

Uав=v⋅B⋅lав

Слайд 11

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ B S Магнитный поток Тл∙м2⇒вебер (Вб) (II) Поток магнитной

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ

B

S

Магнитный поток

Тл∙м2⇒вебер (Вб)

(II)

Поток магнитной индукции В через замкнутую поверхность S

равен нулю.
= Магнитные заряды не существуют.
(Закон Гаусса для магнитного поля)
Слайд 12

U=ЭДС ΔФ=Q×R=I×Δτ×R Закон электромагнитной индукции

U=ЭДС

ΔФ=Q×R=I×Δτ×R

Закон электромагнитной индукции

Слайд 13

Ф I В электропроводящем контуре эта ЭДС создаёт ток, магнитный поток

Ф

I

В электропроводящем контуре эта ЭДС создаёт ток, магнитный поток которого препятствует

изменению возбуждающего магнитного потока. (правило Ленца)

Магнитный поток самоиндукции

Закон электромагнитной индукции

Слайд 14

Закон электромагнитной индукции Электрическая работа в замкнутом контуре: С учётом получаем: (III)

Закон электромагнитной индукции



Электрическая работа в замкнутом контуре:

С учётом

получаем:

(III)

Слайд 15

Закон электромагнитной индукции Электродвижущая сила, возникающая в контуре прямо пропорциональна скорости

Закон электромагнитной индукции

Электродвижущая сила, возникающая в контуре прямо пропорциональна скорости изменения

магнитного потока, проходящего перпендикулярно поверхности, охваченной этим контуром

При изменении во времени магнитного поля в том же пространстве появляется связанное с ним электрическое поле.
При этом электрическое напряжение вдоль любого замкнутого контура равно ЭДС, индуцируемой в этом контуре.

Слайд 16

В=Ф/S (dФ/dS) Ф Ф Электродвижущая сила, индуцируемая в контуре, равна скорости

В=Ф/S (dФ/dS)

Ф

Ф

Электродвижущая сила, индуцируемая в контуре, равна скорости пересечения контура единичных

линий магнитной индукции (с обратным знаком)

ζ

пропорциональна