Magnetinis laukas ir magnetinė indukcija

• Magnetinis laukas Magnetinis laukas • Apibūdinti magnetinį lauką. • Apibūdinti elektromagnetinės indukcijos reiškinį. • Apibrėžti magnetinę indukciją ir magnetinį srautą. • Paaiškinti, kaip srovė veikiama magnetiniame lauke, naudojantis kairiosios rankos taisykle (Ampero jėga) ir formule Paaiškinti, kaip juda magnetiniame lauke elektrintosios dalelės. Aprašyti Lorenco jėgą formule • Paaiškinti, kaip juda magnetiniame lauke elektrintosios dalelės. Aprašyti Lorenco jėgą formule • Apibūdinti medžiagų magnetines savybes. Apibrėžti santykinę magnetinę skvarbą. • Suformuoti elektromagnetinės indukcijos dėsnį, pritaikyti Lenco taisyklę. Apskaičiuoti indukuotą elektrovarą. Apibūdinti saviindukcijos reiškinį, ritė induktyvumą, apskaičiuoti saviindukcijos elektrovarą. • Apibūdinti saviindukcijos reiškinį, ritė induktyvumą, apskaičiuoti saviindukcijos elektrovarą. • Apskaičiuoti ritės magnetinio lauko energiją. Magnetinis laukas, magnetinė indukcija, magnetinis srautas, Ampero jėga. • Erdvėje apie elektros sroves (judančius elektros krūvius) atsiranda laukas, vadinamas magnetiniu lauku. • Magnetinis laukas – ypatinga materijos forma, sudaranti sąlygas sąveikauti judančioms elektrintosioms dalelėms. Magnetinio lauko savybės: • Magnetinį lauką sukuria elektros srovė (judantys krūviai). • Magnetinis laukas aptinkamas pagal jo poveikį elektros srovei (judantiems krūviams). • Magnetinis laukas egzistuoja realiai nepriklausomai nuo mūsų žinių apie jį. Magnetinis laukas plinta erdvėje 3·108 m/s. Magnetinį lauką sukuria ne tik elektros srovė, bet ir nuolatiniai magnetai. Magnetinio lauko charakteristika vadinama magnetinės indukcijos vektoriumi ir žymima raide . • Magnetinį lauką sukuria ne tik elektros srovė, bet ir nuolatiniai magnetai. Magnetinio lauko charakteristika vadinama magnetinės indukcijos vektoriumi ir žymima raide . Magnetinės indukcijos vektoriaus kryptimi laikoma kryptis iš magnetinės rodyklės pietinio poliaus S į šiaurinį polių N, kai rodyklė laisvai nusistovi magnetiniame lauke. kryptį galima rasti taikant dešiniosios rankos taisyklę: jeigu dešine ranka apimtume laidininką taip, kad ištiestas nykštys rodytų srovės kryptį, tai keturi pirštai rodys magnetinio lauko jėgų linijų kryptį. • Magnetinės indukcijos vektoriaus kryptimi laikoma kryptis iš magnetinės rodyklės pietinio poliaus S į šiaurinį polių N, kai rodyklė laisvai nusistovi magnetiniame lauke. kryptį galima rasti taikant dešiniosios rankos taisyklę: jeigu dešine ranka apimtume laidininką taip, kad ištiestas nykštys rodytų srovės kryptį, tai keturi pirštai rodys magnetinio lauko jėgų linijų kryptį. kryptis sutampa su per tą tašką einančios magnetinio lauko linijos liestine. Apskritiminės srovės arba solenoido magnetiniam laukui taikoma „atvirkščia“ taisyklė: dešine ranka reikia apimti ritę taip, kad pirštai rodytų srovės kryptį – tada ištiestas nykštys rodys magnetinio lauko jėgų kryptį. kryptis sutampa su einančios per tą tašką magnetinio lauko linijos liestine. • kryptis sutampa su per tą tašką einančios magnetinio lauko linijos liestine. Apskritiminės srovės arba solenoido magnetiniam laukui taikoma „atvirkščia“ taisyklė: dešine ranka reikia apimti ritę taip, kad pirštai rodytų srovės kryptį – tada ištiestas nykštys rodys magnetinio lauko jėgų kryptį. kryptis sutampa su einančios per tą tašką magnetinio lauko linijos liestine. Svarbi magnetinės indukcijos linijų ypatybė – jos neturi nei pradžios nei galo. Jos yra uždaros. • Svarbi magnetinės indukcijos linijų ypatybė – jos neturi nei pradžios nei galo. Jos yra uždaros. • Laukai, kurių linijos yra uždaros vadinami sūkuriniais laukais. Magnetinis laukas – sūkurinis laukas. Magnetinės indukcijos vektoriaus moduliu vadiname maksimalios jėgos, kuria magnetinis laukas veikia laidininko dalį, kuria teka srovė, ir srovės stiprumo bei to laidininko dalies ilgio sandaugos santykį: • Magnetinės indukcijos vektoriaus moduliu vadiname maksimalios jėgos, kuria magnetinis laukas veikia laidininko dalį, kuria teka srovė, ir srovės stiprumo bei to laidininko dalies ilgio sandaugos santykį: • Fm- maksimali jėga • I- srovės stiprumas • l – laidininko ilgis Mm– maksimalus jėgų momentas • Mm– maksimalus jėgų momentas • I- srovės stiprumas • S – rėmelio plotas • Magnetinės indukcijos matavimo vienetas tesla 1T. Magnetinis srautas žymimas raide Φ . • Magnetinis srautas žymimas raide Φ . • Φ =Bscosα , • α – kampas tarp magnetinės indukcijos vektoriaus ir rėmelio normalės. • Φ – parodo magnetinių linijų skaičių, kertantį kontūrą. Jei laidininką, kuriuo teka elektros srovė, patalpiname į magnetinį lauką, tai magnetinis laukas veikia tą laidininką Ampero jėga. • Jei laidininką, kuriuo teka elektros srovė, patalpiname į magnetinį lauką, tai magnetinis laukas veikia tą laidininką Ampero jėga. • FA=BIlsin α • α – kampas tarp magnetinės indukcijos vektoriaus ir laidininko ilgio. Kairiosios rankos taisyklė • Ampero jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę: jeigu kairioji ranka laikoma taip, kad statmena laidininkui magnetinės indukcijos dedamoji eitų į delną, keturi pirštai rodo srovės kryptį, tai 900 kampu ištiestas nykštys parodo laidininko atkarpą veikiančios jėgos kryptį. Elektringųjų dalelių judėjimas magnetiniame lauke. Lorenco jėga. • Jėga, kuria magnetinis laukas veikia judančią elektringąją dalelę, vadinama Lorenco jėga. Lorenco jėgos modulis lygus l ilgio laidininko dalį veikiančios jėgos F modulio toje laidininko dalyje kryptingai judančių elektringųjų dalelių skaičiaus N santykiui. Jėgos, kuria magnetinis laukas veikia pasirinktąjį srovės elementą, modulis • Jėgos, kuria magnetinis laukas veikia pasirinktąjį srovės elementą, modulis • F ═ |I|Вl sinα. • Įrašę į šią formulę srovės stiprumo išraišką I ═ qnvS, gauname: • F ═ |q|nvSВl sinα ═ v|q|NВ sinα • Čia N ═ nSl – dalelių skaičius nagrinėjamame tūryje. Vadinasi kiekvieną judantį elektros krūvį magnetinis laukas veikia Lorenco jėga. • FL═ |q|vВ sinα • Čia α- kampas, kurį sudaro greičio vektorius su magnetinės indukcijos vektoriumi Lorenco jėga yra statmena vektoriams B ir v, o jos kryptį galima rasti taikant kairiosios rankos taisyklę : jeigu kairiąją ranka ištiesime taip, kad magnetinės indukcijos B dedamoji būtų nukreipta į delną, o keturi pirštai – teigiamojo krūvio judėjimo kryptimi, tai 900 kampu atlenktas nykštys rodys Lorenco jėgos kryptį. • Lorenco jėga yra statmena vektoriams B ir v, o jos kryptį galima rasti taikant kairiosios rankos taisyklę : jeigu kairiąją ranka ištiesime taip, kad magnetinės indukcijos B dedamoji būtų nukreipta į delną, o keturi pirštai – teigiamojo krūvio judėjimo kryptimi, tai 900 kampu atlenktas nykštys rodys Lorenco jėgos kryptį. • Vadinasi, kai yra elektrinis ir magnetinis laukas, tai krūvį veikianti visa jėga • F ═ Fel +FL Kadangi Lorenco jėga statmena dalelės greičiui, tai darbo ji neatlieka. Lorenco jėga nekeičia dalelės kinetinės energijos, vadinasi ir jos greičio modulio. Kinta tik Lorenco jėgos veikiamos dalelės greičio kryptis. • Kadangi Lorenco jėga statmena dalelės greičiui, tai darbo ji neatlieka. Lorenco jėga nekeičia dalelės kinetinės energijos, vadinasi ir jos greičio modulio. Kinta tik Lorenco jėgos veikiamos dalelės greičio kryptis. Panagrinėkime, kaip juda dalelė turinti krūvį q vienalyčiame magnetiniame lauke B, kurio kryptis statmena dalelės pradiniam greičiui v. Lorenco jėga statmena dalelės greičiui, vadinasi ji suteikia dalelei įcentrinį pagreitį. Pastovaus modulio greičiu judančios dalelės įcentrinio pagreičio modulis nekinta. Tai reiškia, kad ji juda tolygiai r spindulio apskritimu. • Panagrinėkime, kaip juda dalelė turinti krūvį q vienalyčiame magnetiniame lauke B, kurio kryptis statmena dalelės pradiniam greičiui v. Lorenco jėga statmena dalelės greičiui, vadinasi ji suteikia dalelei įcentrinį pagreitį. Pastovaus modulio greičiu judančios dalelės įcentrinio pagreičio modulis nekinta. Tai reiškia, kad ji juda tolygiai r spindulio apskritimu. Pagal II Niutono dėsnį tas spindulys: iš čia: Magnetinio lauko poveikis plačiai taikomas technikoje. Pvz.: televizorių kineskopuose. Kita magnetinio lauko pritaikymo sritis – prietaisai, kurie elektringąsias daleles suskirsto pagal specifinius krūvius: pagal dalelės krūvio ir masės santykį. Tai masės spektrografai. • Vakuuminė šio prietaiso kamera yra magnetiniame lauke. Skriedamos lauku dalelės atsimuša į fotoplokštelę ir palieka pėdsaką joje. Pagal jį galima išmatuoti trajektorijos spindulį r, vadinasi ir jono specifinį krūvį, kai krūvis žinomas, nesunku išmatuoti dalelės masę. • Masių spektrografu atskiriami ir ištiriami izotopai, juo buvo nustatyta elektrono ir protono masė. Elektromagnetinė indukcija. Elektromagnetinės indukcijos dėsnis Elektros srovės atsiradimas uždarame laidžiame kontūre, kintant skaičiui magnetinės indukcijos linijų, kertančių jo ribojamą plotą, vadinamas elektromagnetine indukcija. Kai laidus kontūras yra kintamame magnetiniame lauke, tai kontūre atsiranda indukcinė elektros srovė. Vadinasi jame atsiranda ir indukcinis elektrinis laukas. • Elektros srovės atsiradimas uždarame laidžiame kontūre, kintant skaičiui magnetinės indukcijos linijų, kertančių jo ribojamą plotą, vadinamas elektromagnetine indukcija. Kai laidus kontūras yra kintamame magnetiniame lauke, tai kontūre atsiranda indukcinė elektros srovė. Vadinasi jame atsiranda ir indukcinis elektrinis laukas. Jo jėgų linijos uždaros, todėl jis vadinamas sūkuriniu elektriniu lauku. Šio lauko jėgų darbas, perkeliant krūvį uždara grandine lygus indukcinei evj. • Jo jėgų linijos uždaros, todėl jis vadinamas sūkuriniu elektriniu lauku. Šio lauko jėgų darbas, perkeliant krūvį uždara grandine lygus indukcinei evj. • Indukcinė evj atsiranda ir tuomet, kai magnetinis laukas pastovus, o jį kertantis magnetinis srautas kinta dėl kontūro laidininkų judėjimo magnetiniame lauke. Šiuo atveju indukcinės evj atsiradimo priežastis – Lorenco jėga. Magnetiniame lauke judančiame laidininke elektros krūvį q veikia Lorenco jėga. • FL ═ |q|vВsinα • L • F •  • l • V •  • B •  Kelyje l Lorenco jėga atlieka darbą • Kelyje l Lorenco jėga atlieka darbą • A ═ FL l═|q|vВlsinα, • nejudančioje dalyje FL ═ 0. • Lorenco jėgų darbas (pašalinių jėgų darbas) perkeliant krūvį nuotoliu, lygiu laidininko ilgiui l yra indukcinė evj. Elektromagnetinės indukcijos reiškinį galima stebėti bandymais. Srovė ritėje atsiranda, kai į ją kišamas arba iš jos traukiamas magnetas, kai ritė juda atžvilgiu kitos ritės, kuria teka srovė; kai kinta tekančios antrąja rite srovės stiprumas. • Elektromagnetinės indukcijos reiškinį galima stebėti bandymais. Srovė ritėje atsiranda, kai į ją kišamas arba iš jos traukiamas magnetas, kai ritė juda atžvilgiu kitos ritės, kuria teka srovė; kai kinta tekančios antrąja rite srovės stiprumas. Pagal Lenco taisyklę uždarame kontūre indukuota srovė priešinasi magnetinio lauko kitimui, kuris sukelia šią srovę. Taikant Lenco taisyklę kontūre indukuotosios srovės Ii krypčiai rasti reikia daryti taip: • Nustatoma išorinio magnetinio lauko indukcijos vektoriaus linijų kryptis. • Išsiaiškiname, ar kontūro plotą kertantis to lauko magnetinės indukcijos srautas didėja (ΔΦ>0), ar mažėja (ΔΦ0 ir sutapti su jų kryptimi, kai ΔΦ0 ir sutapti su jų kryptimi, kai ΔΦ

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!