Энергия магнитного поля

Вопрос 56

Парамагнетизм (от пара... и магнетизм), свойство тел, помещенных во внешнее магнитное поле, намагничиваться (приобретать магнитный момент)в направлении, совпадающем с направлением этого поля. Т. о., внутри парамагнитного тела (парамагнетика) к действию внешнего поля прибавляется действие возникшей намагниченности J

Вопрос 57

Ферромагнетизм, одно из магнитных состояний кристаллических, как правило, веществ, характеризуемое параллельной ориентацией магнитных моментов атомных носителей магнетизма. Параллельная ориентация магнитных моментов (рис. 1) устанавливается при температурах Т ниже критической Q (см. Кюри точка) и обусловлена положительным значением энергии межэлектронного обменного взаимодействия

Вопрос 58

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

где

— электродвижущая сила,

— число витков,

— магнитный поток через один виток,

— потокосцепление катушки

Вопрос 59

ЭДС индукции

Причиной электродвижущей силы может стать изменение магнитного поля в окружающем пространстве. Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина ЭДС индукции в контуре определяется выражением

где Φ — поток магнитного поля через замкнутую поверхность S, ограниченную контуром. Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный ЭДС индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре (см. правило Ленца).

Вопрос 60

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре^[1] при изменении тока, протекающего по контуру.

При изменении тока в контуре пропорционально меняется^[2] и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром^[3]. Изменение этого магнитного потока, в силу закона электромагнитной индукции, приводит к возбуждению в этом контуре индуктивной ЭДС.

Это явление и называется самоиндукцией. (Понятие родственно понятию взаимоиндукции, являясь как бы его частным случаем).

Направление ЭДС самоиндукции всегда оказывается таким, что при возрастании тока в цепи ЭДС самоиндукции препятствует этому возрастанию (направлена против тока), а при убывании тока — убыванию (сонаправлена с током). Этим свойством ЭДС самоиндукции сходна с силой инерции.

Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока I:

Коэффициент пропорциональности L называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью контура (катушки).

Вопрос 62

Явление взаимной индукции- рассмотрим два неподвижных контура, которые находятся достаточно близко друг к другу в неферромагнитной среде. Если в контуре 1 течет ток I1, он создает в окружающем пространстве магнитное поле, силовые линии которого пронизывают контур 2. Следовательно, ток I1 создает магнитный поток в контуре 2

где L₂₁ — коэффициент пропорциональности

Аналогичным образом, при протекании в контуре 2 тока I₂ магнитный поток (его поле изображено на рис. 1 штрихами) пронизывает первый контур. Если Ф₁₂ — часть этого потока, который пронизывает контур 1, то

рис 1

коэффициенты пропорциональности L₂₁ и L₁₂ называются взаимной индуктивностью контуров

Коэффициенты пропорциональности L₁₂ и L₂₁ зависят от размеров, геометрической формы, взаимного расположения контуров и от магнитной проницаемости среды, окружающей контуры. Единица взаимной индуктивности та же, что и для индуктивности, — генри (Гн).

Если в одном из контуров сила тока меняется, в другом, по закону фарадея, возникает эдс индукции

Это явление называют взаимной индукцией, на этом явлении основано действие трансформатора

Вопрос 63

Энергия магнитного поля

Приращение плотности энергии магнитного поля равно:

H — напряжённость магнитного поля,

B — магнитная индукция

В линейном тензорном приближении (B_i = μ₀μ _ijH_j) плотность энергии равна

Энергию магнитного поля в катушке индуктивности можно найти по формуле:

Ф — магнитный поток,

I — ток,

L — индуктивность катушки или витка с током.

Вопрос 65

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 15; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!