Тема №5 Поток вектора магнитной индукции. Циркуляция

Тема №5 Поток вектора магнитной индукции. Циркуляция
вектора напряженности магнитного поля. Сила,
действующая на частицу в электромагнитном поле (сила
Лоренца).
• Поток вектора магнитной индукции. Циркуляция вектора
напряженности магнитного поля. Сила, действующая на
частицу в электромагнитном поле (сила Лоренца).
• Циркуляция вектора напряженности магнитного поля при
обходе проводников с током и вне их. Индукция и
напряженность поля для прямого бесконечного тока и
кругового тока на его оси. Магнитный соленоид. Свойства
поля прямого бесконечного соленоида. Индукция и
напряженность магнитного поля бесконечного соленоида.
• Поток вектора магнитной индукции: элементарный и через
произвольную поверхность. Интегральная теорема Гаусса для
магнитного поля.
• Период и радиус вращения заряженной частицы в
однородном магнитном поле. Типы траекторий движения
заряженной частицы в однородных электрическом и магнитном
полях.
Действие магнитного поля на движущийся заряд.
Сила Лоренца
F  qv, B
F  qvB sin 
Условия для магнитного поля на границе
раздела двух изотропных сред
(граничные условия)
lim  (H, dl)  ( H 2  H1 )l  0
h 0
L
H 2   H1
касательная к поверхности
раздела двух сред составляющая
напряженности магнитного не
изменяется при переходе из одной
среды в другую.
lim  (B, dS)  ( B2n  B1n )S  0
h 0
S
B2n  B1n
при переходе через границу
раздела двух сред, нормальная
составляющая вектора
магнитной индукции не
изменяется
Соленоид – цилиндрическая катушка, состоящая из
большого числа витков проволоки, образующих винтовую
линию.
Ìàãíèòíàÿ
èíäóêöèÿ íà îñè ñîëåíîèäà

B
n
μ0 μ
nI cosα 2  cosα1 
2
N
L
ïëîòíîñòü
íàìîòêè
Åñëè L  R,

ñîëåíîä
Íàïðÿæåííî
äëèííûé
ñòü ïîëÿ
B
H
μ0 μ
B  μ0 μ nI
ñîëåíîèäà
Тороид – кольцевая катушка, витки которой намотаны на
сердечник, имеющий форму тора.
Ìàãíèòíàÿ
n
N
2Rñð
èíäóêöèÿ íà îñåâîé ëèíèè òîðîèäà

μ μ
B  0 NI  μ0 μnI
2Rñð
ïëîòíîñòü
Íàïðÿæåííî
íàìîòêè;
còü ïîëÿ
H  nI
Rñð 
òîðîèäà
R1  R2
2
Движение частицы в однородном магнитном поле

Åñëè ñêîðîñòü ÷àñòèöû ïåðïåíäèêó ëÿðíà B ,
òî ÷àñòèöà äâèæåòñÿ ïî îêðóæíîñòè
ïîñòîÿííîã
î ðàäèóñà r
mv
r
q B
Åñëè ñêîðîñòü ÷àñòèöû ñîñòàâëÿåò
óãîë  ñ íàïðàâëåíè
òî ÷àñòèöà äâèæåòñÿ ïî âèíòîâîé
ðàäèóñ âèíòà
r
m v sin 
, øàã âèíòà
q
B

åì B ,
ëèíèè
h
m 2π
vcosα
q B
Эффект Холла – возникновение поперечного
электрического поля и разности потенциалов в металле
или полупроводнике с током, помещенном в магнитное
поле, перпендикулярное к вектору плотности тока.
Причина эффекта Холла - отклонение электронов,
движущихся в магнитном поле под действием силы
Лоренца.
Ðàâíîâåñíà
ÿ ðàçíîñòü
ïîòåíöèàëî
Δ  1  2 
I  ñèëà òîêà;
â â ýôôåêòå
1 IB
n0 q d
B  èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî
n0 è q  êîíöåíòðàö
Õîëëà
èÿ è çàðÿä íîñèòåëåé
ïîëÿ,
òîêà
Масс-спектрограф –
прибор для
определения удельного
заряда положительных
ионов.
Циклотрон – высоковольтный
циклический ускоритель,
предназначенный для получения
заряженных частиц больших
энергий посредством ускорения их
электрическим полем.