Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида.

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru Найдем индукцию магнитного поля внутри соленоида – катушки, диаметр которой значительно больше ее длины l. Будем считать поле внутри катушки однородным, а вдали от катушки – пренебрежимо малым. Выберем контур обхода L в видепрямоугольника 1-2-3-4 (см. рис.). Найдем сначала циркуляцию вектора В. Запишем интеграл циркуляции в выражение Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru . Разобьем интеграл по контуру L на четыре интеграла: 1-2, 2-3, 3-4, 4-1.

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru
В 1-ом интеграле В= const, cosa = 1; во 2-ом - интеграл = 0, т.к. В^ dl и cosa = 0; третий интеграл = 0, т.к. индукция вне катушки В ® 0; четвертый интеграл = 0 по аналогии со 2-ым.

Контур 12341 охватывает N витков катушки в каждом из которых ток I . Таким образом, из теоремы следует, что B×l = moNI. Отсюда найдем В.

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru Магнитная индукция поля внутри длинного соленоида n (1/м)– число витков катушки на единице ее длины

Тема 9. Вопрос 8.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru элементарный поток вектора магнитной индукции В, n – нормаль к площадке, dS – элементарная площадка – это такая малая площадка, в пределах которой B = const; Bn – проекция вектора B на направление нормали n
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) через конечную площадку S Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) через замкнутую поверхность S
       
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru Теорема Гаусса для индукции магнитного поля: «Поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю».

Представим себе некоторую замкнутую поверхность в магнитном поле. Линии магнитной индукции всегда замкнуты, они не имеют начала и конца, Поэтому количество входящих в поверхность линий будет равно количеству выходящих из нее линий. Магнитный поток пропорционален количеству линий индукции, следовательно, поток будет равен нулю. Равенство нулю магнитного потока через любую замкнутую поверхность свидетельствует о том, что магнитное поле не имеет источников этого поля (магнитных зарядов не существует). Таким образом, магнитное поле является вихревым, т.е. не имеющим источников его образования.

Тема 10. Вопрос 1.

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru   сила Ампера - действует на проводникdlс током I в магнитном поле; всегда направлена ^ плоскости, в которой лежат dl и В Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru

Тема 10. Вопрос 2.

Магнитные силы.

Используя выражение для силы Ампера, найдем силу взаимодействия двух бесконечно длинных прямых проводников с токами I1 и I2.

Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru   Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru сила, действующая на элемент dl проводника с током I2 в магнитном поле, создаваемом током I1 (sina = 1,т.к. B ^ dl) В - магнитная индукция поля тока I1 на расстоянии r от него Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru сила, действующая на проводник длиной l Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru
Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида. - student2.ru сила взаимодействия двух проводников с током в расчете на единицу длины проводника
       

Мы рассматривали действие проводника с током I1 на проводник с током I2. В соответствии с III законом Ньютона второй проводник действует на первый с такой же силой.

Тема 10. Вопрос 3.

Наши рекомендации