Разность потенциалов. Работа электрического поля по переносу электрического заряда
1 – 2 это разность потенциалов первой и второй точек поля.
Разность потенциалов двух точек поля – это работа электрического поля по переносу единицы положительного заряда из первой точки поля во вторую.
Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциальный характер электростатического поля.
Циркуляция вектора напряженности электрического поля, созд. зарядами, по любому замкнутому контуру равна нулю:
Равенство нулю циркуляции вектора является признаком потенциального характера соответствующего поля.
Циркуляция вектора магнитной индукции . Вихревой характер магнитного поля.
Так как магнитное поле создается электрическим током, циркуляция вектора магнитной индукции вдоль любого замкнутого контура l прямо пропорциональна силе тока, пронизывающего этот контур:
- Здесь µ0 – магнитная постоянная, S – площадь поверхности, натянутой на контур l , а - cила тока, пронизывающего контур.
То, что циркуляция вектора магнитной индукции отлична от нуля, также свидетельствует о вихревом характере магнитного поля.
Вектор магнитной индукции. Силы в магнитном поле.
Магни́тная инду́кция— векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля (его действия на заряженные частицы) в данной точке пространства. Определяет, с какой силой магнитное поле действует на заряд , движущийся со скоростью (направление определяется по правилу буравчика).
Магнитное поле проявляется в воздействии на магнитные моменты частиц и тел, на движущиеся заряженные частицы (или проводники с током). Сила, действующая на движущуюся в магнитном поле электрически заряженную частицу, называется силой Лоренца, которая всегда направлена перпендикулярно к векторам v и B.
Также (вследствие действия силы Лоренца на движущиеся по проводнику заряженные частицы) магнитное поле действует на проводник с током. Сила, действующая на проводник с током называется силой Ампера. Эта сила складывается из сил, действующих на отдельные движущиеся внутри проводника заряды.
Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея – Ленца.
Явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем в 1831 г. Он опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура в нем возникает электрический
Магни́тный пото́к — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности
При изменении магнитного потока через поверхность S, опирающуюся на замкнутый проводящий контур, в нем возникает э.д.с. электромагнитной индукции (формула закона Фарадея- Ленца).
Закон Ф-Л: ЭДС индукции равна скорости изменения магнитного потока со знаком минус.
Циркуляция вектора напряженности электрического поля, порожденного переменным магнитным полем. Вихревой характер этого поля.
Циркуляция вектора напряженности в замкнутом проводящем контуре равна ЭДС индукции, т.е. .
Электрическое поле, порожденное в замкнутом проводящем контуре, согласно выражению, является вихревым.
Источником вихревого электрического поля является переменное магнитное поле.
Закон Ома в локальной форме при наличии сторонних сил.
Поверхностная плотность тока прямо пропорциональна суммарной напряженности электрического поля и поля сторонних сил: j = σ(E+Естор) , в этой формуле σ – удельная электропроводность, являющаяся коэффициентом пропорциональности, а р=1/ σ – удельное электрическое сопротивление. Эта формула выражает закон Ома в локальной (дифференциальной) форме: плотность тока пропорциональна напряженности поля и удельной электропроводности в данной точке.
Напряжение. Закон Ома для неоднородного участка цепи.
Напряжение U на участке цепи представляет собой физическую скалярную величину, равную суммарной работе сторонних сил и сил электростатического поля по перемещению единичного положительного заряда на этом участке:
Закон Ома для неоднородного участка цепи имеет вид: , где R — общее сопротивление неоднородного участка.
Эдс источника тока. Закон Ома для замкнутой цепи.
Источник ЭДС (идеальный источник напряжения) — двухполюсник, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока в цепи). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как внешнее управляющее воздействие. ЭДС источника тока равна сумме падений напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи.
Замкнутая цепь (рис. 2) состоит из двух частей — внутренней и внешней. Внутренняя часть цепи представляет собой источник тока, обладающий внутренним сопротивлением r; внешняя — различные потребители, соединительные провода, приборы и т.д. Общее сопротивление внешней части обозначается R. Тогда полное сопротивление цепи равно r + R. Отсюда I=εR+r
(закон Ома для замкнутой цепи постоянного тока. Сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи).