Учитывая принцип суперпозиции:
Применяя ур-е 3 или 2 получим ур-е определения магнитной индукции кругового тока.
вторник, 13 мая 2008 г.
Био-Савара-Лапласа-3
В силу симметрии мы можем утверждать что a1=a2
Учитывая принцип суперпозиции:
Применяя ур-е 3 или 2 получим ур-е определения магнитной индукции кругового тока.
Учитывая принцип суперпозиции:
Применяя ур-е 3 или 2 получим ур-е определения магнитной индукции кругового тока.
Био-Савара-Лапласа-2
Применяя ур-е 2 (закон БСЛ в скалярной форме) придадим этому уравнению удобные формы для интегрирования, в частности докажем что
Из треугольника установим связь между модулем радиуса вектора и расстоянием от проводника до данной точки магнитного поля в направлении перпендикулярном проводнику.
Применяя закон БСЛ(4) получим ур-е магнитной индукции бесконечно длинного проводника.
Из треугольника установим связь между модулем радиуса вектора и расстоянием от проводника до данной точки магнитного поля в направлении перпендикулярном проводнику.
Применяя закон БСЛ(4) получим ур-е магнитной индукции бесконечно длинного проводника.
Био-Савара-Лапласа-1
Независимо друг от друга ученые Био и Савара экспериментально установили значение магнитных индукций для проводников правильной геометрической формы, в частности если проводник бесконечно длинный, то магнитная индукция в некоторой точке магнитного поля существующего вокруг прямолинейного проводника определяется уравнением:
Для определения величины магнитной индукции магнитного поля от проводника произвольной формы пользуются законом БСЛ
Закон БСЛ утверждает:
Бесконечно малое значение магнитной индукции в некоторой точке поля пропорционально бесконечно малой длине проводника умноженного силе тока в нем на радиус-вектор проведенный от элемента длины проводника в данную точку поля и обратно пропорционально квадрату расстояния квадрату расстояния от элемента длины проводника до данной точки магнитного поля.
В векторной форме закон БСЛ:
Скалярная форма, учитывая что
Как известно, направление вектора векторного произведения определяется по правилу правого винта, то и бесконечно малое значение магнитной индукции так же определяется правилом векторного произведения, которое утверждает:
Чтобы определить направление движения вектора векторного пр-я необходимо вектор а совмещать с вектором б по кратчайшему расстоянию, тогда поступательное движение острия буравчика покажет направление вектора.
Для определения величины магнитной индукции магнитного поля от проводника произвольной формы пользуются законом БСЛ
Закон БСЛ утверждает:
Бесконечно малое значение магнитной индукции в некоторой точке поля пропорционально бесконечно малой длине проводника умноженного силе тока в нем на радиус-вектор проведенный от элемента длины проводника в данную точку поля и обратно пропорционально квадрату расстояния квадрату расстояния от элемента длины проводника до данной точки магнитного поля.
В векторной форме закон БСЛ:
Скалярная форма, учитывая что
Как известно, направление вектора векторного произведения определяется по правилу правого винта, то и бесконечно малое значение магнитной индукции так же определяется правилом векторного произведения, которое утверждает:
Чтобы определить направление движения вектора векторного пр-я необходимо вектор а совмещать с вектором б по кратчайшему расстоянию, тогда поступательное движение острия буравчика покажет направление вектора.
вторник, 1 апреля 2008 г.
Физический смысл силы тока
Сила тока – первая производная от заряда по времени.
В дальнейшем мы будем говорить о постоянном токе, поэтому в качестве основного ур-я силы будем принимать:
(10), где I – сила тока, протекающего на данном участке цепи, Q – кол-во электричества, прошедшего через поперченное сечение проводника, t – промежуток времени, в течение которого заряд прошел через данное поперечное сечение.
Ур-е 10 позволяет вывести:
СИ
Q=1кл
T=с
I=?
Сила тока в один ампер – основная единица, ее определение дается через магнитное взаимодействие, которое утверждает:
1А – сила такого неизменяющегося тока, который, протекая по двум бесконечно длинным проводникам, расположенным в вакууме, на каждый метр длины вызывает силу взаимодействия 2*10^-7Н.
Применяя основные положения электронной теории получим ур-е для определения силы тока в цепи:
Решая совместно ур-я 10-14, получим ур-е силы тока на основе электронной теории.
Из ур-я 15 видно, что для данного проводника сила тока зависит от скорости
На практике силу тока измеряют амперметром, в эл цепь он включается последовательно.
В практике важно не только сколько зарядов проходит через сечение, а и как распределяется заряд в зависимости поперечного сечения. Количественно распределение заряда от площади поперечного сечения определяется величиной плотности тока (j-йод).
В уравнение подставим ур-е силы тока на основе эл теории:
Из ур-я найдем чему равна средняя скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, когда идет ток
Определим величину скорости направленного движения
В дальнейшем мы будем говорить о постоянном токе, поэтому в качестве основного ур-я силы будем принимать:
(10), где I – сила тока, протекающего на данном участке цепи, Q – кол-во электричества, прошедшего через поперченное сечение проводника, t – промежуток времени, в течение которого заряд прошел через данное поперечное сечение.
Ур-е 10 позволяет вывести:
СИ
Q=1кл
T=с
I=?
Сила тока в один ампер – основная единица, ее определение дается через магнитное взаимодействие, которое утверждает:
1А – сила такого неизменяющегося тока, который, протекая по двум бесконечно длинным проводникам, расположенным в вакууме, на каждый метр длины вызывает силу взаимодействия 2*10^-7Н.
Применяя основные положения электронной теории получим ур-е для определения силы тока в цепи:
Решая совместно ур-я 10-14, получим ур-е силы тока на основе электронной теории.
Из ур-я 15 видно, что для данного проводника сила тока зависит от скорости
На практике силу тока измеряют амперметром, в эл цепь он включается последовательно.
В практике важно не только сколько зарядов проходит через сечение, а и как распределяется заряд в зависимости поперечного сечения. Количественно распределение заряда от площади поперечного сечения определяется величиной плотности тока (j-йод).
В уравнение подставим ур-е силы тока на основе эл теории:
Из ур-я найдем чему равна средняя скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, когда идет ток
Определим величину скорости направленного движения
Упорядоченное движение любых заряженных частиц – электрический ток.
Для существования тока необходимо:
1 наличие свободных заряженных частиц на всех участках цепи
2 наличие разности потенциалов на концах проводника => наличие напряженности поля внутри проводника и силы, действующей на заряж. Частицы
3 наличие электродвижущей силы источника тока
Внутри любого источника тока происходит разделение зарядов, в результате чего на концах проводника создается и существует постоянная во времени разность потенциалов.
Силы, которые разделяют заряды внутри источника называется сторонними, не электрическими. Величина электродвижущей силы источника тока измеряется отношением работы сторонних сил к величине перемещаемого заряда внутри источника тока от одного зажима к другому.
Количественно электрический ток характеризуется следующими величинами – силой тока и плотностью тока.
Сила тока (I) – скалярная физ. величина показывающая сколько заряженных частиц прошло через поперечное сечение проводника за определенный промежуток времени.
Согласно данного определения силы тока среднее значение определяется ур-ем:
За любые равные промежутки времени через поперечное сечение проводника проходит одно и то же кол-во электричества, то такое ток – постоянный, и силы его:
Если через поперечное сечение проводника за любые неравные промежутки времени проходит разное кол-во электричества, то такое ток – изменяющийся и его мгновенное значение есть первая производная от заряда по времени.
Для существования тока необходимо:
1 наличие свободных заряженных частиц на всех участках цепи
2 наличие разности потенциалов на концах проводника => наличие напряженности поля внутри проводника и силы, действующей на заряж. Частицы
3 наличие электродвижущей силы источника тока
Внутри любого источника тока происходит разделение зарядов, в результате чего на концах проводника создается и существует постоянная во времени разность потенциалов.
Силы, которые разделяют заряды внутри источника называется сторонними, не электрическими. Величина электродвижущей силы источника тока измеряется отношением работы сторонних сил к величине перемещаемого заряда внутри источника тока от одного зажима к другому.
Количественно электрический ток характеризуется следующими величинами – силой тока и плотностью тока.
Сила тока (I) – скалярная физ. величина показывающая сколько заряженных частиц прошло через поперечное сечение проводника за определенный промежуток времени.
Согласно данного определения силы тока среднее значение определяется ур-ем:
За любые равные промежутки времени через поперечное сечение проводника проходит одно и то же кол-во электричества, то такое ток – постоянный, и силы его:
Если через поперечное сечение проводника за любые неравные промежутки времени проходит разное кол-во электричества, то такое ток – изменяющийся и его мгновенное значение есть первая производная от заряда по времени.
Теория, объясняющая различные электрические, тепловые, магнитные и оптические явления на основе того, что во всех веществах есть электроны – отрицательные заряженные частицы, а в металлах они свободны, называется электронной.
В одном кубическом сантиметре любого металла в среднем свободных электронов 10^22
В основу электронной теории положены два утверждения, гласящие:
1 Во всех металлах есть свободные электроны
2 Электроны находятся в непрерывном хаотичном движении
3 Хаотичность движения электронов говорит о строгой закономерности кол-ва их движения
4 Хаотичное движение электронов позволяет скорость их теплового движения
Известно, что величина кинетической энергии любой частицы определяется ур-ем:
Из молекулярно-кинетической теории, величина кинет. энергии:
Левые части ур-й равны, приравниваем правые части:
Подставляя числовые значения в ур-е 3, определим величину средней скорости теплового движения электронов в проводнике.
Если на концах проводника мы создадим разность потенциалов, то внутри проводника будет существовать электр. поле вектор напряженности, т.к. свободными заряженными частицами являются электроны, то попав в Эл. Поле они движутся против вектора напряженности, так как на них действует Эл. Сила, и под ее действием электроны начинают двигаться упорядоченно.
В одном кубическом сантиметре любого металла в среднем свободных электронов 10^22
В основу электронной теории положены два утверждения, гласящие:
1 Во всех металлах есть свободные электроны
2 Электроны находятся в непрерывном хаотичном движении
3 Хаотичность движения электронов говорит о строгой закономерности кол-ва их движения
4 Хаотичное движение электронов позволяет скорость их теплового движения
Известно, что величина кинетической энергии любой частицы определяется ур-ем:
Из молекулярно-кинетической теории, величина кинет. энергии:
Левые части ур-й равны, приравниваем правые части:
Подставляя числовые значения в ур-е 3, определим величину средней скорости теплового движения электронов в проводнике.
Если на концах проводника мы создадим разность потенциалов, то внутри проводника будет существовать электр. поле вектор напряженности, т.к. свободными заряженными частицами являются электроны, то попав в Эл. Поле они движутся против вектора напряженности, так как на них действует Эл. Сила, и под ее действием электроны начинают двигаться упорядоченно.
воскресенье, 23 марта 2008 г.
14
Рассмотрим поле, создаваемое бесконечной однородной заряженной плоскостью. Пусть поверхностная плотность заряда плоскости одинакова и равна σ. Представим себе мысленно цилиндр с образующими, перпендикулярными к плоскости, и основанием ΔS, расположенным относительно плоскости симметрично. В силу симметрии 
Поток вектора напряжённости равен
Поток вектора напряжённости равен
Для наглядного представления электрического поля используют силовые линии. Эти линии проводятся так, чтобы направление вектора в каждой точке совпадало с направлением касательной к силовой линии (рис. 1.2.1). При изображении электрического поля с помощью силовых линий, их густота должна быть пропорциональна модулю вектора напряженности поля.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)