Билет 23. Магнитные свойства ферромагнетиков.

Билет 24. Энергия магнитного поля. Плотность энергии.. 1) dA=εsIdt=-dψIdt/dt=-Idψ; dA=-LIdI; A=-int(I;0)LIdI=2I^2/2; L=μμ0n^2V; H=nI; W=μμ0H^2V/2; w=HB/2=B^2/2μμ0; 2) w=ΔW/ΔV-плотность энергии. W=1/2 LI^2=1/2IФ=Ф/2L (1) выраж магнит­ную энергию тока через индуктивность и ток (при отсутствии ферромагнетиков). Но здесь энергию можно выразить непо­средственно через В. Убедимся, на примере длинного соленоида. Подстановка в формулу (1) выражения L=μμ0n^2V дает W=LI^2/2= μμ0n^2I^2V/2; А тк nI=H=B/ μμ0, то W=B^2V/2μμ0= BHV/2 (2); энергию W можно выра­зить через B и H в любом случае (но при отсутствии ферромагнетиков) по формуле W=int BHdV/2 (3); Подынтегральное выражение в этом ур-ии имеет смысл энергии, заключенной в элементе объемом dV. Отсюда => магнитная энергия также локализована в про­странстве, занимаемом магнитным полем. (2) и (3) => магнитная энергия распределена в пр-ве с объемной плотностью w=HB/2=B^2/2μμ0; полученное выраж-е относится лишь к тем средам, для кот зав-ь B(H) линейная, т. е. μ в со­отношении B= μμ0H не зависит от H. Те (2) и (3) относятся только к пара- и диамагнетикам. К ферромагнетикам они не применимы

Билет 25. Явление электромагнитной индукции. ЭДС индукции. Правило Ленца.. явление электромагнитной индукции - в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока (В), охватываемого этим контуром, возникает элток — его назва­ли индукционным. согласно закону, какова бы ни была причина изм-я магнитного потока, ох­ватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая в контуре эдс. индукция определяется формулой: εi=-dФ/dt; Знак минус в этом уравнении связан с определенным прави­лом знаков. Знак Ф связан с выбором нор­мали к поверхности S, ограниченной рассматриваемым конту­ром, а знак эдc индукции εi - с выбором + на­правления обхода по контуру. Здесь предполагается, что направление норма­ли n к поверхности S и + направле­ние обхода контура связаны др с др прави­лом правого винта. Поэтому, выбирая направление нормали, мы опреде­ляем как знак потока Ф, так и знак эдс индукции εi_; При сделанном нами выборе + направле­ний — в соответствии с правилом правого винта - величины εi и dФ/dt имеют противоположные знаки. Ф=[Вб]. При v изменения Ф 1 Вб/с в контуре индуци­руется эдс, = 1 В.

Билет 26. Явление самоиндукции. Индуктивность соленоида. Ф=LI; ψ=NФ=nlBS=μμ0n^2V; L= μμ0n^2lS= μμ0n^2V; V=IS- V соленоида. εs=-dψ/dt=-d(LI)/dt= -(2dI/dt+Idl/dt); εs=-LdI/dt; При изменении силы тока в контуре согласно εi=-dФ/dt возникает эдс самоиндукции: εs=-dФ/dt=-dLI/dt; Если при изменении тока индуктивность L остается посто­янной (не меняется конфигурация контура и нет ферромагне­тиков), то εs=-LdI/dt (L=const); «-«показывает, что εs всегда направлена так, чтобы препятствовать изменению силы тока — в соответствии с правилом Ленца. Эта эдс стремится сохранить ток неизмен­ным: она противодействует току, когда он увеличивается, и поддерживает ток, когда он уменьшается. В явлениях самоин­дукции ток обладает «инерцией», потому что эффекты индук­ции стремятся сохранить магнитный поток постоянным, точно так же, как механическая инерция стремится сохранить ско­рость тела неизменной

Билет 27. Ток смещения. Полный ток. Уравнение Максвелла. 1) [gradE]=-dB/dt; gradB=0; 2) [gradH]=j+dB/dt; gradD=ρ; gradH=j; gradj=-dP/dt; int(S1)[gradH]ds= int(S)jds; int(o) H]dI= int(o)(S1)jds=I; int(o) HdI= int(S2)jds=0; [gradH]=j+jсмещ-полный ток;

Дата добавления: 2015-08-10