Закон Джоуля—Ленца: Количество теплоты Q, выделяемой током I за время t на участке цепи сопротивлением R, равно

При прохождении электрического тока по проводнику количество теплоты, выделяющейся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока.

Плотность тока – характеристика распределения тока в проводнике

ЭДС -Это физическая величина, равная отношению работы, совершенной сторонни­ми силами при перемещении электрического заряда по замкнутой цепи, к этому заряду.

Закон Ома для полной цепи: Сила тока в цепи постоянного тока прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению электрической цепи.

Практическое занятие № 12

Наименование занятия:Магнитное поле.

Цель занятия: применение теоретических знаний для решения задач.

Подготовка к занятию: лекция № 13. Касьянов В.А. Физика-11 § 10-19.

В-1

Задание на занятие:

1. Сформулировать задачу для каждого из приведенных случаев и решить её.

2. Прямой проводник длиной 15 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,4 Тл, направленной перпендикулярно направлению тока. Сила тока, протекающего по проводнику, равна 6 А. Найдите силу, действующую на проводник.

3. В однородном магнитном поле, индукция которого равна 2 Тл, движется электрон со скоростью 100000 м\с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Вычислите силу, действующую на электрон.

4. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией В=0,023 Тл по окружности радиусом R=12 см. Определите импульс иона.

5. В однородном магнитном поле находится плоский виток площадью S=10 , расположенный перпендикулярно силовым линиям. Сопротивление витка 1 Ом. Какой ток течет по витку, если поле будет убывать с постоянной скоростью .

6. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов 750 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить ее радиус R.

7. Кольцо из проволоки диаметром 1м лежит на столе. Однородное магнитное поле с индукцией В=0,5 Тл, направленное перпендикулярно плоскости кольца, равномерно убывает до нуля за с. Какую работу совершит за это время вихревое электрическое поле в кольце, если его сопротивление R=0,5 Ом.

В-2

Задание на занятие:

1. Сформулировать задачу для каждого из приведенных случаев и решить её.

2. Проводник длиной 20 см расположен горизонтально. Какова сила тока в проводнике, если магнитное поле с индукцией 0,2 Тл, направленной под углом 30⁰ к горизонту, действует на проводник с силой 10 мН?

3. Электрон движется в вакууме в однородном магнитном поле с индукцией 5 мТл. Радиус окружности, по которой он движется, равен 1см. Определите модуль скорости движения электрона, если она направлена перпендикулярно к линиям индукции.

4. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 40 см и массой 8 г равна 20 А. Найти индукцию (модуль и направление) магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.

5. Заряженная частица с энергией 1,6 · В движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом R=1 мм. Найти силу F, действующую на частицу со стороны поля.

6. Определите частоту вращения электрона по круговой орбите в магнитном поле, если известно, что индукция равна 0,8 Тл.

7. В проводнике с длиной активной части 7 см сила тока равна 70 А. Он находится в однородном магнитном поле индукцией 28 мТл. Какую работу совершил источник тока, если проводник переместился на 11 см перпендикулярно линиям индукции?

Содержание отчёта:

1. Записать наименование и цель занятия.

2. Ответить на контрольные вопросы и получить допуск к работе.

3. Выполнить задания.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение и запишите формулу для вычисления силы Ампера.

2. Дайте определение и запишите формулу для вычисления силы Лоренца.

3. Запишите правило «левой руки».

4. Расскажите о движении заряженных частиц в магнитном поле.

5. Что такое «соленоид»?

ПРИЛОЖЕНИЕ

Магнитное поле-это непрерывное поле в пространстве, которое совершает силовое воздействие на движущиеся заряженные частицы.

Сила Ампера- Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.

Закон Ампера:

Сила действия однородного маг­нитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником.

Направление силы Ампера (правило левой руки):

Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.

Сила Лоренца-сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле.

Направление силы Лоренца (правило левой руки):

Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению скорости, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на заряженную частицу.

Правило левой руки сформулировано для положительной частицы. Сила, действующая на отрицательный заряд будет направлена в противоположную сторону по сравнению с положительным.

Если вектор скорости частицы перпендикулярен векторумагнитной индукции, то частица описывает траекторию в виде окружности. При этом,

· Радиус окружности

· Период обращения