Физические законы механики Электромагнетизм Геометрическая оптика

Физика для студентов технических университетов

Электромагнетизм

Магнитное поле – материя, связанная с движущимися зарядами (токами) и обнаруживающая себя по действию на движущиеся заряды.

Магнитный момент Рт контура с током:

  или ,

где I – величина тока; S – площадь контура; нормаль.

Направление вектора магнитного момента совпадает с положительным направлением нормали. [an error occurred while processing this directive]

Момент силы, вращающий рамку с током в магнитном поле:

  или 

где М – вращающий момент или момент силы.

Магнитная индукция ­– это отношение момента силы к магнитному моменту  для данной точки магнитного поля:

,

где  вектор магнитной индукции, совпадающий с нормалью .

Потенциальная (механическая) энергия контура с током в магнитном поле: 

.

Принцип суперпозиции магнитных полей: магнитное поле  порождаемое несколькими движущимися зарядами (токами), равно векторной сумме полей , порождаемых каждым зарядом (током) в отдельности:

Модуль магнитной индукции при сложении двух полей:

.

Закон Био – Савара – Лапласа: элемент тока длины создает поле с магнитной индукцией:

где вектор, совпадающий с элементарным участком тока и направленный в ту сторону, куда течет ток; радиус вектор, проведенный от элемента тока в точку, в которой определяем ; r – модуль радиус-вектора; I – ток; – магнитная постоянная;  – магнитная проницаемость среды.

Направление связано с направлением  «правилом буравчика»: направление вращения головки винта дает направление , поступательное движение винта соответствует направлению тока в элементе.

Индукция магнитного поля движущегося заряда :

,

Магнитная индукция конечного проводника:

Магнитная индукция бесконечно длинного проводника:

Магнитная индукция в центре кругового тока:

,

где R – радиус окружности.

Магнитная индукция кругового тока на расстоянии х от центра:

.

Напряженность магнитного поля – это векторная величина , характеризующая магнитное поле:

.

Теорема Гаусса: поток вектора магнитной индукции через любую замкнутую поверхность равен нулю:

в интегральной форме: ;

в дифференциальной форме: .

Магнитное поле вихревое или соленоидальное.

Силы, действующие на движущие заряды а магнитном поле Закон Ампера: сила , с которой магнитное поле действует на элемент   проводника с током, находящегося в магнитном поле, прямо пропорциональна силе тока I в проводнике и векторному произведению элемента длины проводника на магнитную индукцию :

Явление электромагнитной индукции Закон фарадея: ЭДС индукции контура равна скорости изменения потока магнитной индукции, пронизывающей этот контур. 

Самоиндукция и взаимоиндукция ЭДС самоиндукции контура ­– это ЭДС индукции, возникающая в самом контуре

Магнитные свойства вещества Парамагнетики – это вещества, атомы которых имеют, в отсутствии внешнего магнитного поля, отличный от нуля магнитный момент

Колебание и волны. Уравнение гармонических колебаний

Сложение гормонических колебаний

Электрические колебания Переменный ток – электрический ток, изменяющийся во времени

Упругие волны Длина волны – расстояние между ближайшими частицами, колеблющимися в одинаковой фазе

Электромагнитные волны

Силы упругости. Сухое трение: трение покоя и трение скольжения. Коэффициент трения. Применение законов Ньютона к поступательному движению тел. Вес тела. Невесомость. Перегрузки. Применение законов Ньютона к движению материальной точки по окружности. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость.
Молекулярная физика и термодинамика