50) С помощью закона Био-Савара Лапласа получите формулу для индукции магнитного поля, создаваемого прямолинейным отрезком проводника с током; бесконечным прямолинейным проводником с током.
| 51) Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитномполе и получите выражения для радиуса винтовой линии, периода и частоты обращения, шага винтовой линии.
| 52) Рассмотрите движение заряженной частицы в однородном магнитном поле И получите выражение для момента ее импульса. Почему он не меняетХ. ся? Как обосновать, что в неоднородном магнитном поле заряженная частица отражается от "магнитного зеркала"?
Момент импульса не меняется потому, что он не связан с механическим движением. Спин – собственный (не связанный с механическим движением) момент импульса микрообъекта. Гиромагнитное отноше ние – коэффициент пропорциональности между моментом импульса микрообъекта и его соответствующим магнитным моментом. Гиромагнитное отношение для орбитальных моментов
|
54) Mace-спектрометрия, принципы работы, особенности устройства и применение.
| 55) Циклические ускорители, виды, принципы работы, преимущества, области применения.
| 56) Явление Холла, вид движения носителей тока. Основные закономерности и применение.
1) Эффект Холла позволяет узнать знак носителей тока 2) Концентрация носителей.
|
60) Рассчитайте потенциальную энергию плоского контура с током, находящегося в однородном магнитном поле. Как она зависит от ориентации магнитного момента?
| 61) Моменты импульса и магнитные моменты у электрона в атоме. Гиромагнитное отношение. Влияние внешнего магнитного поля на магнитный момент атома.
Только вместо p/L ставь g.
|
|
58)Плоский контур с током в магнитном поле. Описание, действие на него поля, характерные примеры.
| 62) Магнитные моменты атомов. Действие на них внешнего магнитного поля.
| 63) Намагничивание вещества и соответствующие характеристики. Гипотеза Ампера. Виды магнетиков.
Диамагнетики – вещества, состоящие из молекул, магнитные моменты которых при отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю. Парамагнетики – вещества, состоящие из молекул, магнитные моменты которых при отсутствии внешнего магнитного поля не равны нулю. Намагничивание – появление магнитного момента у вещества (чаще всего, при помещении его во внешнее магнитное поле). Намагниченность – отношение суммарного магнитного момента физически малого участка вещества к его объему. Слабые магнетики – вещества, магнитные моменты молекул которых настолько малы (и малы создаваемые ими магнитные поля), что практически не влияют на ориентацию соседних молекул. Сильные магнетики – вещества, магнитные моменты молекул которых настолько велики (и велики создаваемые ими магнитные поля), что существенно влияют на ориентацию соседних молекул. Ферромагнетики – вещества, для которых может наблюдаться самопроизвольное намагничивание. Остаточная намагниченность – значение намагниченности ферромагнетика при отсутствии внешнего магнитного поля. Магнитная восприимчивость для диамагнетика Магнитная восприимчивость для парамагнетика Магнитная проницаемость для диамагнетика Магнитная проницаемость для парамагнетика
|
64) Магнитное поле в веществе, способы описания, соответствующие величины и их свойства.
Связь намагниченности с напряженностью магнитного поля для изотропного вещества
Связь индукции магнитного поля с его напряженностью для изотропного магнетика Связь магнитной проницаемости с восприимчивостью Магнитная восприимчивость для диамагнетика Магнитная восприимчивость для парамагнетика Магнитная проницаемость для диамагнетика Магнитная проницаемость для парамагнетика
|
Сам объясни как знак зарядов на гранях зависит по рисунку. 1) Эффект Холла позволяет узнать знак носителей тока 2) Концентрация носителей.
67) Парамагнетики, их магнитные характеристики, поведение в неоднородном и однородном магнитных полях. Парамагнетики – вещества, состоящие из молекул, магнитные моменты которых при отсутствии внешнего магнитного поля не равны нулю.
| 65) Напряженность магнитного поля в вакууме и в веществе, магнитная проницаемость, их использование для расчета.
Связь индукции магнитного поля с его напряженностью для изотропного магнетика Связь магнитной проницаемости с восприимчивостью Магнитная восприимчивость для диамагнетика Магнитная восприимчивость для парамагнетика Магнитная проницаемость для диамагнетика Магнитная проницаемость для парамагнетика
Определение магнитной проницаемости посмотреть в методе по лабам
|
66) Диамагнетики, их магнитные характеристики, поведение в неоднородном и однородном магнитных полях. Диамагнетики – вещества, состоящие из молекул, магнитные моменты которых при отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю.
| 68) Ферромагнетики, основные свойства, значения основных магнитных Характеристик, влияние температуры. Причины. Ферромагнетики – вещества, для которых может наблюдаться самопроизвольное намагничивание.(железо, никель и др.)
Остаточная намагниченность – значение намагниченности ферромагнетика при отсутствии внешнего магнитного поля. Коэрцитивная сила – напряженность обратного внешнего магнитного поля, необходимого для полного размагничивания ферромагнетика. Гистерезис (магнитный) – зависимость намагниченности вещества не только от напряженности внешнего магнитного поля, но и от предыдущего состояния вещества (неоднозначная зависимость намагниченности от напряженности внешнего магнитного поля).
| 69) Гистерезис для ферромагнетика. Типы и виды веществ. Характерные величины.
|
70) Природа ферромагнетизма; домены, границы между ними. Влияние внешнего поля.
| 71) Получите граничное условие для нормальных составляющих индукции и напряженности магнитного поля на границе двух магнетиков. При каких условиях они справедливы?
| 72) Получите граничное условие для тангенциальных составляющих напряженности и индукции магнитного поля на границе двух магнетиков. При каком условии оно справедливо? При каких условиях они справедливы?
|
73) Магнитный поток; работа магнитного поля Магнитный поток – скаляр. физ. величина равная произведению модуля магнитной индукции на S и на cosa между вектором нормали к поверхности и линиями магн.инд.[Вб]
| 75) Природа электромагнитной индукции в различных случаях. Сторонние силы, их свойства и способы описания. Рассмотрим последовательно два случая. 1) Контур движется в постоянном магнитном поле.Пусть он находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура и направленном за плоскость рисунка. Итак, возбуждение э. д. с. индукции при движении контура в постоянном магнитном поле объясняется действием магнитной силы ~ [vB], которая возникает при движении проводника. 2) Контур покоится в переменном магнитном поле. Возникновение индукционного тока и в этом случае свидетельствует о том, что изменяющееся во времени магнитное поле вызывает в контуре появление сторонних сил. Но что это за силы? Какова их природа? Ясно, что это не магнитные силы ~[vB]: привести в движение покоившиеся (v = 0) заряды эти силы не могут. Но других сил, кроме qE и q [ vB], нет! Остается заключить, что индукционный ток обусловлен возникающим в проводе электрическим полем Е. Именно это поле и ответственно за появление э. д. с. индукции в неподвижном контуре при изменении во времени магнитного поля.
| 76) В чем состоит природа электромагнитной индукции в случае движения контура или отрезка проводника в постоянном магнитном поле? Определите величину и знак ЭДС с использованием сторонних сил и подтвердите закон электромагнитной индукции. Контур движется в постоянном магнитном поле.Пусть он находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура и направленном за плоскость рисунка. Итак, возбуждение э. д. с. индукции при движении контура в постоянном магнитном поле объясняется действием магнитной силы ~ [vB], которая возникает при движении проводника.
|
77) Полная работа магнитного поля. Работа электродвигателя, электрического генератора.
| 78) Для движения прямолинейного отрезка проводника, находящегося в постоянном магнитном поле, покажите, что полная работа силы Лоренца равна нулю и работа сторонних сил производится за счет внешней силы, препятствующей торможению проводника.
| 79) Связь потокосцепления с силой тока. Индуктивность, пример расчета.
Пример сам.
|
80) Самоиндукция, особенности, закономерности, характеристики, закон и его применение.
Примером самоиндукции является экстратоки замыкания и размыкания цепи (искра). Самоиндукция – это частный случай явления электромагнитной индукции. Индуктивность контура зависит от его геометрической формы, размеров и от магнитных свойств среды, в которой он находится. Применяя к явлению самоиндукции закон Фарадея, получим, что ЭДС самоиндукции равна
| 81) Токи, протекающие при переключении цепей, содержащих катушку.
| 82) Рассчитайте работу источника при замыкании цепи, содержащей индуктивность, и выведите формулы для энергии магнитного поля. Покажите, что накопленная энергия выделяется при переключении катушки на резистор . 83) Для случая длинного соленоида рассчитайте и обоснуйте, как объемная плотность энергии магнитного поля зависит от его характеристик.
|
84) Взаимная индукция, соответствующие величины и законы. Теорема взаимности и ее использование.
| 85) Энергия системы проводников с токами, ее составляющие. Полевой подход к энергии; обоснование ее знака и теоремы взаимности.
| 59) Докажите, что в однородном магнитном поле результирующая сила, действующая на любой контур с током, равна нулю.
|
74) Явления, относящиеся к электромагнитной индукции. Соответствующие характеристики, законы и закономерности. Явление электромагнитной индукции было открыто выдающимся английским физиком М. Фарадеем.
Закон электромагнитной индукции При движении в магнитном поле в проводнике индуктируется электродвижущая сила, значение которой (B) пропорционально магнитной индукции, активной длине проводника и нормальной (к полю) составляющей скорости его движения, т. е. E = Blvsinα,где B - магнитная индукция, Тл; v - скорость движения проводника, м/с; l - активная длина проводника (часть проводника, находящаяся в магнитном поле), м; α - угол между векторами скорости и магнитной индукции поля.Эта зависимость носит название закона электромагнитной индукции.Для определения направления индуктированной ЭДС в прямолинейном проводнике применяют правило правой руки.Закон электромагнитной индукции формулируется и по-другому: в замкнутом контуре индуктируется ЭДС при всяком изменений магнитного потока, охватываемого этим контуром. ЭДС, индуктированная в контуре, численно равна скорости изменения магнитного потока, охватываемого этим контуром:e = −ΔΦ/Δt. |
48) Магнитное поле движущегося заряда, элемента тока. История изучения(вклад Лапласа), свойства и вид. При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю. Магнитное поле образуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрические поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле. Всякое изменение электрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля.
Перечислим основные свойства магнитного поля, полученные из экспериментов (они частично повторяют свойства электрического поля): Оно материально, т.е. существует независимо от наших знаний о нем. Порождается только движущимся электрическим зарядом: вокруг любого движущегося заряженного тела существует магнитное поле. Магнитное поле может быть создано и магнитом, но и там, причиной появления поля является движение электронов. Магнитное поле может быть создано и переменным электрическим полем. Обнаружить это поле можно по действию на движущийся электрический заряд (или проводник с током) с некоторой силой. Это поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме. Для магнитного поля, так же как и для электрического, справедлив принцип суперпозиции: Закон Био́—Савара—Лапла́са — физический закон для определения вектора индукции магнитного поля, порождаемого постоянным электрическим током. Лаплас показал также, что с помощью этого закона можно вычислить магнитное поле движущегося точечного заряда (считая движение одной заряженной частицы током). | 86) Используя свойства электростатического поля и закон электромагнитной индукции в случае переменного магнитного поля, получите первое уравнение Максвелла в интегральной форме.
|
87) Покажите, что закон полного тока в веществе в обычной форме несправедлив для переменных токов. Как его изменил Максвелл?
90) Уравнения Максвелла в дифференциальной форме. Стационарный случай и случай вакуума.
Уравнения второй колонки говорят,
| 88) Получите выражение для плотности тока смещения в общем случае и второе уравнение Максвелла в интегральной форме. Почему это слагаемое так называется?
91) Получите выражение для объемной плотности энергии электромагнитного поля в случае изотропного и однородного вещества.
| 89) Уравнения Максвелла в интегральной форме. Свойства векторных полей. Материальные уравнения.
Уравнения Максвелла нельзя вывести.
Материальные уравнения дополняют сложные системы. Материальные уравнения в общем случае Материальные уравнения для изотропного вещества Материальные уравнения для вакуума
|
92) Получите выражение для плотности потока энергии (вектора Пойнтинга) электромагнитного поля в случае изотропного и однородного вещества.
| 93) С помощью выражения для вектора Пойнтинга докажите, что энергия в однородный участок проводника поступает из окружающего электромагнитного поля.
| 94) С помощью выражения для вектора Пойнтинга докажите, что энергия из источника электрическо й энергии поступает в окружающее пространство.
|
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 37 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
. Гиромагнитное отношение для спиновых моментов 
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
57) Получите соотношение между разностью потенциалов и силой тока для эффекта Холла.
;
;
;
.
.
.
.
i-циркуляция.
. Начнем двигать перемычку вправо со скоростью v. В результате на каждый электрон начнет действовать вдоль перемычки магнитная сила. И электроны начнут перемещаться по перемычке вниз: F = — е [ vB]; Это и есть индукционный ток. Магнитная сила F играет роль сторонней силы. Ей соответствует поле Е* = F/(— е) = [ vB]. Циркуляция вектора Е* по контуру дает по определению величину э. д. с. индукции. В нашем случае: 
. При этом стороннее поле Е* направлено против положительного направления обхода контура и 
— величина отрицательная. Произведение vl есть приращение площади, 
приращение магнитного потока сквозь площадь контура (в нашем случае dФ > 0), Таким образом: 
. Начнем двигать перемычку вправо со скоростью v. В результате на каждый электрон начнет действовать вдоль перемычки магнитная сила. И электроны начнут перемещаться по перемычке вниз: F = — е [ vB]; Это и есть индукционный ток. Магнитная сила F играет роль сторонней силы. Ей соответствует поле Е* = F/(— е) = [ vB]. Циркуляция вектора Е* по контуру дает по определению величину э. д. с. индукции. В нашем случае: 
. При этом стороннее поле Е* направлено против положительного направления обхода контура и 
приращение магнитного потока сквозь площадь контура (в нашем случае dФ > 0), Таким образом: 
Схемы действия магнитного поля на движущиеся электрические заряды: положительный ион (а) и электрон (б).
Уравнения первой колонки говорят,
.
