Явление ЭЛМ индукции. Основной закон (Фарадея) элм индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции, взаимной индукции. Индуктивность.

Магнитное взаимодействие проводников с током. Определение силы тока в 1 Ампер.

Действие МП на движущийся заряд. Сила Лоренца.

Магнитное поле электрического тока. Индукция и напряженность магнитного поля. Правило Ампера для расчета силы, действующей на проводник с током в магнитном поле

Магнитные силовые линии можно изображать.

Свойства:

1) МП направлено по касательной в любой точке пространства.

2) Магнитные линии выходят из северного и входят в южный полюс.

3) Число силовых линий на единицу площади пропорционально магнитному потоку.

В 1820 г. Ганс Эрстед физик из Дании обнаружил, что вокруг электрического тока есть МП.

Правило буравчика: поворачивая буравчик по направлению тока, получаем направление движения концов ручки, которое задаёт направление силовых линий МП.

По величине МП, создаваемое токами или проводником с током, значение индукции МП пропорционально значению силы тока и обратно пропорционально сопротивлению тока.

I- проводник с током. Если его расположить внутри МП, то он начнёт двигаться. Направление действия силы со стороны МП на проводник с током определяется по правилу левой руки: Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а 4 пальца направлены по току, то отогнутый большой палец покажет направление действия силы.

Ампер установил от чего зависит сила тока: сила пропорциональная току ,МП индукции B и линии проводника зависят от угла θ.

F=IBlsinθ, B= , θ= ›Магнитная индукция максимальна, когда θ= то есть проводник с током перпендикулярен полю.

МИ-силовая характеристика МП.

[B]= =1 Тл. (Тэсла) 0,5* Тл, =4π* Гн – магнитная постоянная

d =I[d × ], =

30. Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчёта магнитных полей

Этим вопросом серьёзно занялись французы. Лаплас всё обобщил.

Выберем произвольную точку и рассчитаем значение магнитного поля в этой точке. Созданное током в этом проводнике как сделал Лаплас. Магнитное поле любого тока может быть вычислено как векторная сумма полей, создаваемыми отдельными элементарными участками токов.

Величина вектора

e[ ]

dA=

dA=0.

=q , q =0,=› = ,

F=ma, a= , qvB=m sinθ=1, R= , T= , T=

(10) – определение действия силы в 1 Ампер.

Ампер – сила неизменяющегося тока, которая протекает по 2 параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенном на расстоянии 1 м. один от другого в вакууме вызвал бы между этими проводниками силу взаимного взаимодействия = на каждый метр проводника.

В 1831 г. английский физик М. Фарадей обнаружил, что магнитное поле вызывает появление электрического тока. Он провел эксперимент

Г-гальванометр.

Причиной появления магнитного поля в катушке У является

Появление электрического тока в сердечнике.

Индукция тока возникает в проводнике только в том случае, если проводник или какая-то его часть пересекает линии магнитной индукции.

(1)

(2),

где – проекция на нармаль

Полный поток равен полному числу линий магнитной индукции проходящей через данную поверхность.

(3)

Опытным путем Фарадей установил что(закон Фарадея):

(4)

ЭДС электромагнитной индукции в контуре равно скорости изменения магнитного потока через контур.

N (5)

Индукционный ток во всех случаях направлен таким образом, что его действие противоположно действию причины вызывающий этот ток (Правило Ленца)

При размыкании ключа лампочка гаснет, потом вспыхивает, а стрелка гальванометра переключается в другую сторону. Это объясняет возникновение в верхней части цепи тока самоиндукции.

(6), где L – индуктивность контура (коэф-т пропорц-ти)

Зависит от диаметра положительного контура в цепи, от окружающей предмета среды.

По величине индуктивность численно равна потоку, когда ток в проводнике 1 А.

С учетом закона Фарадея: (7)

(8)

– коэффициент индуктивности катушек

Если ток пропустить через 2, то будет

(9) (10)

(11)

(12)

34. Трансформатор. Коэффициент трансформации.

Трансформатор - устройство, которое служит для повышения или понижения напряжения переменного тока в цепях (сетях).

Впервые трансформаторы были сконструированы и введены в практику русским электротехником П.Н. Яблочковым и русским физиком И.Ф. Усагиным.

, - первичная и вторичная катушки (обмотки), имеющие соответственно и витков.

Если подключить катушку к источнику напряжения , то в катушке напряжение станет .

Трансформаторы у которых > называются повышающими, а у которых < - понижающими.

Переменный ток, возникающий в , создает в сердечнике переменный магнитный поток . Следовательно при подаче переменного напряжения на первичную катушку мы получаем ЭДС: , (1) т. е. токи в обмотках обратно пропорциональны числу витков в этих обмотках. , а так как знаки совпадают, то , аналогично и . Запишем (1) для напряжения: .

Если > ,то > трансформатор повышающий, т.к. повышает напряжение во вторичной катушке.

, ток тем меньше, чем больше число витков, чем больше напряжение во вторичной катушке.

Отношение числа витков , показывающее, во сколько раз ЭДС во вторичной обмотке трансформатора больше (или меньше), чем в первичной, называется коэффициентом трансформации.