December 03 2016 15:41:52
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Юрий бурлан подробности на сайте.
Второе правило Кирхгофа
Основы электростатики

Второе правило Кирхгофа записывается для контура, содержащего пассивные элементы в виде резисторов и конденсаторов, а также источники постоянных ЭДС. Это правило следует из теоремы о циркуляции вектора напряженности электростатического поля и является обобщением закона Ома (6.25) для замкнутой цепи с источником постоянного ЭДС. Согласно второму правилу Кирхгофа алгебраическая сумма падений напряжений на всех пассивных элементах контура равна алгебраической сумме ЭДС всех источников, входящих в данный контур,

img560,                                                                           (6.35)

Для выбора знаков слагаемых в этом уравнении необходимо задать все протекающие в контуре токи вместе с зарядами на конденсаторах, а также направление обхода контура. При обходе контура падение напряжения на резисторе берется  со знаком “+”, если он проходится в направлении протекающего тока, т.е. от “+” к “-“. Аналогичным образом падение напряжения на конденсаторе берется со знаком “+”, если он проходится от положительно заряженной обкладки к отрицательно заряженной, т.е. от “+” к “-“. Если пассивные элементы приходятся от от “-” к “+“, то соответствующие напряжения входят в сумму со знаком “-“. При прохождении источника ЭДС от “-” к “+“ величина ЭДС учитывается со знаком “+”, а при прохождении от “-” к “+“ – со знаком “-“.

Для произвольной разветвленной цепи постоянного тока всегда можно выбрать необходимое количество узлов и контуров, позволяющее с помощью правил Кирхгофа записать полную систему независимых уравнений, где число уравнений равно числу неизвестных токов и зарядов. Если в результате решения полученной системы уравнений какой-либо ток или заряд окажется отрицательным, то необходимо поменять направление соответствующего тока или порядок распределения положительного и отрицательного зарядов на обкладках конденсатора.

Лекция №7

Основы магнитостатики

1. Магнитное поле.

2. Силовая характеристика магнитного поля - вектор магнитной индукции. Силы Лоренца и Ампера.

3. Магнитное поле проводника с током. Закон Био-Савара-Лапласа.

4. Принцип суперпозиции для магнитного поля.

5. Магнитное поле бесконечного прямолинейного тонкого проводника с током. Линии магнитной индукции.

6. Магнитное взаимодействие проводников с током. Единица силы постоянного тока в системе СИ.

7. Теорема Гаусса для магнитного поля.

8. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в вакууме. Магнитное поле длинного прямолинейного соленоида круглого сечения с током.

9. Формулы Лоренца для электромагнитного поля. Релятивистские инварианты электромагнитного поля.

Магнитные явления известны свыше 3000 лет. Загадочная сила притяжения железных предметов к магниту, самопроизвольная ориентация намагниченной стрелки, частые удары молнии в горы с магнитной рудой служили источниками суеверий, а из постоянных магнитов изготавливали различного рода талисманы. Слово «магнит» происходит от названия провинции Магнезия (Греция), жители которой звали магнетами. В написанной более 2000 лет  назад поэме «О природе вещей» Лукреций Кар говорит о том, что кроме самого магнита всегда есть нечто, его окружающее. Термин «магнитное поле», обозначающее это нечто, ввел в 1845 г. английский физик М.Фарадей, считавший, что электрические и магнитные взаимодействия осуществляются посредством единого материального поля – электромагнитного.

В основе магнитостатики, где изучаются законы постоянного магнитного поля, лежат два экспериментальных факта, установленные в XIX веке:

1) магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды;

2) движущиеся электрические заряды создают магнитное поле.

Силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции img561. Магнитная индукция в системе СИ имеет размерность тесла (Тл). Если электрический заряд q движется со скоростью img562 в магнитном поле, на него действует сила Лоренца

img563.                                                                                 (7.1)

Сила Лоренца является гироскопической силой, работа которой всегда равна нулю. Действие силы Лоренца меняет лишь направление вектора скорости частицы, но не его величину.

В случае проводника, по которому протекает ток силой I , на каждый элемент проводника длиной dl в магнитном поле действует сила Ампера

img564,                                                                             (7.2)

где img565, img566- единичный вектор касательной к проводнику в центре данного элемента, направленный по току, и img567\ вектор магнитной индукции, который считается постоянным в пределах рассматриваемого элемента проводника (рис 7.1). Проводник считается бесконечно тонким.

img568

Рис. 7.1

Полная сила Ампера получается путем суммирования отдельных сил, действующих на все элементы проводника с током,

img569.                                                                             (7.3)

Рассмотрим важный частный случай взаимодействия кругового витка с током I и однородного постоянного магнитного поля, для которого img570. Тогда

img571,                                                 (7.4)

где L - проводящий виток. Здесь использован тот факт, что сумма векторов, образующих замкнутую ломаную в соответствии с правилом треугольника равна нулю.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,191,181 уникальных посетителей