9.Pole magnetyczne
Podstawowe wielkości charakteryzujące pole magnetyczne:
wektor indukcji; linie sił pola magnetycznego; strumień pola; dipolowy
moment magnetyczny
Wektor indukcji jest to wielkość wektorowa skierowana wzdłuż
wyróżnionej osi na której siła działająca na cząsteczkę jest równa zeru.
qv
F
B
=
qv- prędkość ładunku ; F- siła działająca na ładunek
Linie pola magnetycznego są liniami zamkniętymi. Jednostką indukcji
magnetycznej jest N/(A*m)=1T(tesla)
Strumień pola jest wielkością skalarną opisująca pole oraz jego
źródłowość.
Dipolowy moment magnetyczny
μ=NIS
gdzie N-liczba zwojów cewki, I-natężenie prądu płynącego przez
cewkę,s-pole powierzchni
Jest to pseudo wektor skierowany do powierzchni pętli. Kierunek
dipolowego momentu magnetycznego określony jest przez kierunek
natężenia I, oraz regułę prawej dłoni.
Przedstaw właściwości siły działającej na ładunek elektryczny
poruszający się w polu magnetycznym. F>qv (mnoż wek.) B
Jest to iloczyn wektora indukcji B. Siła działająca na ładunek jest
prostopadła do płaszczyzny v i B.
Zjawisko Halla polega na tym, że pole magnetyczne odchyla elektrony
przewodnictwa np. w drucie miedzianym.
Kiedy przewodzący pasek o grubości I w którym płynie prąd o
natężeniu I, zostanie umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym
o indukcji B to nośnik ładunku e zaczyna się gromadzić na brzegu
paska wytwarzając poprzeczne napięcie U.
10.Pole magnetyczne przewodnika z prądem
Prawo Biota-Savarta prawo to opisuje odwrotną proporcjonalność
indukcji kwadratu promienia(w postaci skalarnej, w wektorowej jest to
sześcian promienia) Jest stosowane do obliczania wypadkowej indukcji
B pola wytworzonego w punkcie P przez prąd o różnych rozkładach.
11.Oddziaływanie dwu przewodników prostoliniowych przez które
płynie prąd elektryczny. Def. Natężenia prądu elektrycznego. Natężenie
prądu- wielkość fizyczna zdefiniowana jako stosunek wartości ładunku
elektrycznego przpływającego przez wyznaczoną powierzchnię do
czasu przepływu ładunku
I=dq/dt [A]
Dwa równoległe przewody w których płynie prąd w tym samym kierunku
wzajemnie się przecinaja.
12.Prawo Ampere'a dla pola magnetycznego
ni0 to ze wzoru -przenikalność magnetyczna próżni;
dl – niewielki element linii całkowania C ,
I – natężenie prądu objętego krzywą C ,
Prawo to wiąże indukcje magnetyczną wokół przewodnika z
natężeniem prądu w tym przewodniku zgodnie z powyższym wzorem.
Całka krzywoliniowa obliczana jest wzdłuż zamkniętego konturu.
14.Indukcja elektromagnetyczna
a) Definicja strumienia pola magnetycznego jest to strumień
przepływający przez powierzchnię S jest zdefiniowany jako iloczyn
skalarny wektora indukcji magnetycznej i wektora powierzchni S.
b) Prawo Gaussa dla pola magnetycznego Najprostsza struktura
magnetyczną jest dipol magnetyczny, nie istnieją zaś monopole
magnetyczne zgodne z tym prawem wypadkowy strumień magnetyczny
przez dowolna zamknięta powierzchnie jest równy zero.
c)Zjawisko indukcji elektromagnetycznej i prawa nim rządzące
I)
W zamkniętym obwodzie znajdującym się w zmiennym
polu magnetycznym pojawia się siła elektromagnetyczna
indukcji pola magnetycznego przechodząca przez
powierzchnie rozpiera na tym obwodzie.
II)
Reguła przekory Lenza
Prąd indukcyjny nazywany też prądem wtórnym
wzbudzony w przewodniku pod wpływem zmiennego pola
magnetycznego, ma zawsze taki kierunek że wytworzone
wtórne pole magnetyczne przeciwdziała przyczynie czyli
zmianie pierwotnego pola magnetycznego.
d) Wyjaśnij w jakich warunkach powstają prądy wirowe i jak jest
tego przyczyna.
Prądy wirowe indukują się w przewodzącej (np.litowej) płycie, gdy
usuwa się ja z pola magnetycznego. Dzieje się tak ponieważ elektrony
przewodnictwa w płycie które tworzą w niej prąd indukowany nie muszą
się poruszać wzdłuż jednego toru. Elektrony krążą za to w płycie jakby
wpadły w wir wodny.
15.Samoindukcja(indukcja własna) jest zjawiskiem
elektromagnetycznym, szczególnym przypadkiem zjawiska indukcji
elektromagnetycznej. Samoindukcja występuje, gdy siła
elektromotoryczna wytwarzana jest w tym samym obwodzie, w którym
płynie prąd powodujący indukcję, powstająca siła elektromotoryczna
przeciwstawia się zmianom natężenia prądu elektrycznego.
Indukcyjność obwodu jest równa sile elektromotorycznej samoindukcji
jaka powstaje w obwodzie przy zmianie natężenia o 1 amper
występująca w czasie 1 sekundy
Zjawisko samoindukcji
opisuje wzór:
- indukowana siła elektromotoryczna w woltach,
L - Indukcyjność cewki lub elementu obwodu elektrycznego,
i - natężenie prądu w amperach,
t - czas w sekundach
20. a)Przedstaw podstawowe właściwości fali
elektromagnetycznej
Promieniowanie elektromagnetyczne rozchodząc się objawia swe
własności falowe zachowując się jak każda fala, ulegając interferencji,
dyfrakcji, spełniając prawo odbicia i załamania.
b)Szybkość przepływu energii przenoszonej przez falę
elektromagnetyczną. Szybkość ta, na jednostkową powierzchnię dana
jest przez wektor Poyntinga S:
S=1/ni0 ExB
Kierunek S jest prostopadły do kierunku wektorów E i B.
Uśredniona szybkość przepływu energii nazywa się natężeniem fali.
c)Ciśnienie fali
