Струм у газах.

В звичайному газі струм не проходить.

Для того щоб протікав струм у газі потрібно його іонізувати.

Пристрій якій йонізує газ називається іонізатором(відкрите полум’я ультрафіолетове випромінювання, рентгенівське та гама випромінювання).

Електричний струм у газах називають направлений рух негативно і позитивно заряджених йонів та вільних електронів.

У будь-якому газі є хоча б один вільний електрон. Цього достатньо, щоб він викликав ударну йонізацію.

Існує самостійні і несамостійні газові розряди.

Несамостійні це коли при припинені іонізатора струм припиняється.

Ну участку С(мал.) виникає електричний пробій, тобто між катодом і анодом є електричний пробій.

В газах є приклади тлійочого заряду, короного заряду, дугового, іскрового.

14. Поняття про плазму. Дебаївський радіус екранування.

Якшо майже 100% атомів йонізовані то така речовина називається плазмою.

Часто четвертий агрегатний стан називають плазмою.

Під плазмою розуміють квазінейтральний йонізований газ для якого справедливо є

ρ+~ρ-

ρ=dq/dU

Характерною особливістю плазми, на відміну від інших агрегатних станів, є екранування електростатичної взаємодії.

φ=(q/4πε0)*e^-R/D

D- дебаЇвський радіус екранування

Дебаївський радіус екранування, відстань, на яку поширюється в плазмі або електроліті дія електричного поля окремого заряду.

Оскільки потенціал в плазмі інший ніж у вакуумі, то і взаємодія буде інша, ніж у вакуумі.

Приклади плазми:

-сонцу.

-вогонь.

-зорі.

Присутність вільних електричних зарядів робить плазму провідним середовищем.

15. Мангітне поле струму і його характеристики. Сила Ампера. Сила Лоренца.

1820р- Ерстет помітив, що при проходженні по провіднику струму, в навколишньому просторі виникає поле, яке діє на магнітні стрілки. Магнітне поле обумовлюється електричними струмами, немає властивості власно-неспроможності. Магнітне поле діє на рухомі електричні заряди. Силові лінії магнітного поля є замкнутими на відміну від електр. поля. Такого роду поля назив вихровими

На елемент струму в магнітному полі діє сила

1)dF=Idc

2) В кожній точці де є магнітне поле можна знайти такі 2 взажмно протилежні напрямки, які =0; (dFmax/Idl)=B(х-ка магнытного поля в цій точці)

B=1Tл=1Н/1А*1м

Магнітному полю характерна властивість суперпозиції

Сила Лоренца

Fл=qVBsin(V,B)

Fл=q[V,B]

На рухомі електричні заряди в провіднику, що перебув. в магнітному полі окрмо діє сила Лоренца. Ці заряди міняють траєкторію і заставляють рухатись. Сумарна дія сил Лоренца на окремі електр. заряди в провіднику дає силу, що діє на пров. вцілому і назвали цю силу - силою Ампера

dFа=qVBN=qvBnSdL

dFa=IdlB; dFa=I[d,l,B] - закон Ампера

16. Ефект Холла. Рух заряджених частинок в зарядженому полі

Нехай через металевий брусок у слабкому магнітному полі протікає електричний струм під дією напруженості . Магнітне поле буде відхиляти електрони від їхнього руху вздовж або проти електричного поля до однієї з граней бруса.

сила Лоренца призведе до накопичення від'ємного заряду біля однієї грані бруса та додатного – біля протилежної грані.

Uн= qvB=q Uн= b=VbB I=qnV V= коефіцієнтом Холла. У такому наближенні знак коефіцієнта Холла залежить від знака носіїв заряду, що дозволяє визначати їхній тип для великого числа металів

Доцентрова сила Лоренца-

V B В цьому випадку заряджена частинка рухається по рухов. Спіралі, що навивається на силову лінію магнітного поля. R= h=

17.Закон Біо-Савара-Лапласа в узагальненій формі.

Це закон, який визначає магнітну індукцію навколо провідника, в якому протікає електричний струм.

Цей закон називають законом Біо-Савара. Лаплас узагальнив результати Біо та Савара, сформулювавши закон, який визначав напруженість магнітного поля в будь-які точці навколо контура зі струмом довільної форми. Хоча історично закон був сформульований для напруженості магнітного поля, в сучасному формулюванні використовується магнітна індукція.

dB=(µ0/4π)*I[dL,R]/R^3

За законом величина магнітної індукції в точці на відстані r від елемента провідника довільної форми визначається формулою:

ıdbı=µ0IdLsinα/4πR^2

На основі численних дослідівдійшли таких висновків:

а) у всіх випадках індукція В магнітного поля електричного струму пропорційна до сили струму І;

б) магнітна індукція залежить від форми і розмірів провідника із струмом;

в) магнітна індукція В у будь-якій точці поля залежить від розташування цієї точки відносно провідника зі струмом.

18.Магнітне поле з прямолінійним провідником зі струмом.

Магнітне поле оточує рухомі елементарні частинки, які мають електричний заряд, і пов'язане з ними. У провіднику із струмом і просторі навколо нього магнітне поле створюється цим струмом, а усередині і зовні намагніченого тіла — рухом елементарних заряд­жених частинок.

BC/AB=sinα=Rdα/dL

dL=Rdα/sin^2α

B=∫µ0sinαdα/4πR=µ0I/4πR(cosα1-cosα2) скінченої довжини

B= µ0I/2πR нескінченої довжини

19.Магнітне поля колового струму. Магнітний момент витка зі струмом.

Розглянемо магнітне поле нескінченного прямолінійного провідника зі струмом І, що знаходиться у вакуумі

Лінії магнітної індукції цього поля є кола, площини яких перпендикулярні до провідника, а центри лежать на осі провідника.

Можна зробити два висновки:

магнітне поле прямолінійного струму – вихрове поле, бо циркуляція вектора B вздовж ліній індукції не дорівнює 0;

циркуляція вектора B магнітної індукції поля прямолінійного струму однакова вздовж будь-якої лінії індукції і дорівнює µ0I.

Рамка в магнітному полі:

dF=IdLB

dM=bdF=bIdLBIdsb=Isb=PB=[P,B]

де в-ширина рамки, плече, М-магнітний момент.

20. Теорема про циркуляцію вектора магнітної індукції. Магнітне поле соленоїда і тороїда.

Це твердження про те, що інтеграл по замкненому контуру від магнітної індукції пропорційний силі електричному струму, що протікає через площу, обмежену контуром.

BdL=∫µIdL/2πr=µI

Циркуляція вектора B вздовж замкнутого контура дорівнює добутку магнітної сталої вакууму µ на алгебраїчну суму струмів, якшо ці струми охоплені контуром і нулеві якшо струми контуром не охоплюються.

∫BdL=µ∑I або 0

тороїд

Тороид – тор, з намотаними на нього витками дроту. На відміну від соленоїда, у якого магнітне поле є як усередині, так і зовні, у тороида магнітне поле повністю зосереджене усередині витків, тобто немає розсіювання енергії магнітного поля.

1.r<R1 ∫BdL=µ*0=0

2.r>R2 ∫BdL=0

3.R1<r<R2 ∫BdL=µNI

B=µnI, де n- число витків на одиницю довжини

соленоїд

Соленоїд представляє циліндричний каркас, на який намотані витки дроту.

∫BdL=B*a+0+B’a’+0= µNI

21.Магнітний потік.Робота по переміщенню провідника і контура зі струмом в магнітному полі.

Магнітний потік — потік вектора магнітної індукції.

Магнітний потік позначається зазвичай грецькою літерою Φ, вимірюється у системі СІ у веберах, у системі СГСМ одиницею вимірювання магнітного потоку є максвел: магнітний потік поля величиною 1 гаус через сантиметр квадратний площі.

Робота по переміщенню провідника і контура зі струмом у магнітному полі:

dA=IdФ
Потік вектора В через замкнену поверхню =0

22. Закон електромагнітної індукції Фарадея, та його виведення на основі електронної теорії та із закону збереження енергії.

при розмиканні\замиканні Ключа гальванометр показує струм. Причиною пояси струму в ІІ є зміна магнітного поля через її виткі. такого роду явища Фарадей назвав електромагнітною індукцією, а струм індукований.

Явище електромагнітної індукції пояснюється законом електромагнітної індукції: ЕРС індукції, яка виникає в замкнутому контурі провідника прямомпропорційна швидкості зміни магнітного потоку, який пронизує контур цього провідника.

Закон електромагнітної індукції:

а)

F=qvB

E=F/q=vB

E=-∆φ/L

∆φ=-LvB=-Lv∆tB/∆t=-∆sB/∆t=-∆Ф/∆t

Е=-(∆Ф/∆t) Закон Фарадея

б)

EI∆t=I^2R∆t+I∆Ф

I=(E-∆Ф/∆t)/R=(E+E(інд))/R

Е=-∆Ф/∆t

[E]=1B

Якшо котушка має N витків, то Е=-N∆Ф/∆t

Дата добавления: 2015-11-14