Реферат: Магнетизм Магнитное поле

Магнетизм

Магнитное поле – особый вид материи, существующий вокруг движущихся зарядов и обнаруживающийся по его действию на проводник с током и движущийся заряд.

Силовой характеристикой магнитного поля является магнитная индукция В – величина, равная отношению максимальной силы, действующей на проводник с током, к длине проводника и силе тока через него.




Направление вектора магнитной индукции – по касательной к магнитным линиям. Направление магнитных линий определяется правилом правой руки:

- для прямого провода: если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец показывал направление тока в проводнике, то четыре пальца покажут направление магнитных линий.

- для кругового тока: если обхватить катушку с током правой рукой так, чтобы четыре пальца показывали направление тока в ближнем витке, то большой палец покажет направление магнитных линий.

Для постоянного магнита магнитные линии направлены от N к S.



Магнитное поле действует на проводник с током силой Ампера:

FA= BIL sinα, где α – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:

Если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца показывали направление тока, магнитные линии входили в ладонь, то большой палец покажет направление силы Ампера.



На рамку с током со стороны магнитного поля действует вращающий момент силы Ампера

M = BIS sinα, где S – площадь рамки.



Магнитное поле действует на движущийся заряд силой Лоренца:

FL= Bqv sinα, где α – угол между направлениями скорости движения частицы и вектора магнитной индукции.

Направление силы Лоренца определяется правилом левой руки (для положительного заряда; для отрицательного заряда направление силы меняется на противоположное):

Если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца показывали направление движения положительной заряженной частицы, магнитные линии входили в ладонь, то большой палец покажет направление силы Лоренца.



Так как вектора силы и скорости взаимно перпендикулярны, то заряженная частица, влетающая в магнитное поле перпендикулярно ему, движется по окружности.



Потому ее движение характеризуется радиусом описываемой окружности и периодом обращения:




Если частица влетает в магнитное поле под углом к магнитным линиям, то траекторией ее движения является винтовая линия, которая описывается следующими величинами:




где h – шаг винта.