-->
|
|
|
Ãëàâà 2. Âçàèìîñâÿçü ýëåêòðè÷åñêîãî è ìàãíèòíîãî ïîëåé § 13. Âåêòîð ìàãíèòíîé èíäóêöèè (îêîí÷àíèå)Âèõðåâîé õàðàêòåð ìàãíèòíîãî ïîëÿ5. Âñïîìíèì, ÷òî ëèíèè íàïðÿæ¸ííîñòè ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ íà÷èíàþòñÿ è çàêàí÷èâàþòñÿ íà çàðÿäàõ. Íî ìàãíèòíûõ çàðÿäîâ, ïîäîáíûõ ýëåêòðè÷åñêèì çàðÿäàì, íå ñóùåñòâóåò. Ïîýòîìó ëèíèè ìàãíèòíîé èíäóêöèè, â îòëè÷èå îò ëèíèé íàïðÿæ¸ííîñòè ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ, çàìêíóòû. Òàêîå ïîëå íàçûâàþò âèõðåâûì. Ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü ñðåäû6.Ìàãíèòíîå ïîëå ìîæåò ñóùåñòâîâàòü êàê â âàêóóìå, òàê è â ñðåäå, îêðóæàþùåé ìàãíèò èëè ïðîâîäíèê ñ òîêîì. Èíäóêöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â òîé èëè èíîé ñðåäå îáû÷íî îòëè÷àåòñÿ îò çíà÷åíèÿ ýòîé âåëè÷èíû â âàêóóìå. Ôèçè÷åñêóþ âåëè÷èíó, êîòîðàÿ ïîêàçûâàåò, âî ñêîëüêî ðàç îòëè÷àåòñÿ ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ â äàííîé îäíîðîäíîé ñðåäå îò ìàãíèòíîé èíäóêöèè â âàêóóìå, íàçûâàþò ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòüþ ñðåäû μ:
ãäå Â0 è  — çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîé èíäóêöèè ñîîòâåòñòâåííî â âàêóóìå è â ñðåäå.  çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè, âåùåñòâà ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà òðè êëàññà: äèàìàãíåòèêè, ïàðàìàãíåòèêè è ôåððîìàãíåòèêè. Äèàìàãíåòèêè íåñêîëüêî îñëàáëÿþò èíäóêöèþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, èõ ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü μ < 1. Ïàðàìàãíåòèêè, â îòëè÷èå îò äèàìàãíåòèêîâ, íàîáîðîò, íåñêîëüêî óñèëèâàþò ìàãíèòíóþ èíäóêöèþ, èõ ïðîíèöàåìîñòü μ > 1. Îäíàêî çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè äèà- è ïàðàìàãíåòèêîâ ìàëî îòëè÷àþòñÿ îò åäèíèöû.  îòëè÷èå îò ýòèõ âåùåñòâ, ôåððîìàãíåòèêè ñóùåñòâåííî óñèëèâàþò âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå: â äåñÿòêè, ñîòíè è äàæå â òûñÿ÷è ðàç (èõ ìàãíèòíàÿ ïðîíèöàåìîñòü μ >> 1). Ñâîéñòâî ôåððîìàãíåòèêîâ óñèëèâàòü âíåøíåå ìàãíèòíîå ïîëå èñïîëüçóþò â óñòðîéñòâå ýëåêòðîìàãíèòîâ, ãåíåðàòîðîâ è ýëåêòðîäâèãàòåëåé. Ïðèìåíÿþò ôåððîìàãíåòèêè è â êà÷åñòâå ìàãíèòíûõ íîñèòåëåé ýëåêòðîííîé èíôîðìàöèè. Âîïðîñû äëÿ ñàìîïðîâåðêè 1. Äàéòå îïðåäåëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè. 2. Êàê îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè? 3. ×òî íàçûâàþò ëèíèÿìè ìàãíèòíîé èíäóêöèè? Êàê îïðåäåëèòü íàïðàâëåíèå ëèíèé ìàãíèòíîé èíäóêöèè ïðîâîäíèêà ñ òîêîì; êàòóøêè ñ òîêîì; ïîñòîÿííîãî ìàãíèòà? 4. Ïî÷åìó ìàãíèòíîå ïîëå íàçûâàþò âèõðåâûì? 5. Êàêîâ ôèçè÷åñêèé ñìûñë ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè âåùåñòâà? Êàêèå êëàññû âåùåñòâ ìîæíî âûäåëèòü ïî çíà÷åíèþ ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòè? Óïðàæíåíèå 10 1. Îïðåäåëèòå íàïðàâëåíèå ëèíèé ìàãíèòíîé èíäóêöèè äëÿ êàæäîãî ñëó÷àÿ (ðèñ. 51).
2. ×åìó ðàâåí ìîäóëü âåêòîðà èíäóêöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, åñëè íà ïðîâîäíèê, ñèëà òîêà â êîòîðîì 5 À, äåéñòâóåò ñèëà 10 ìÍ? Äëèíà àêòèâíîé ÷àñòè ïðîâîäíèêà 4 ñì. 3. Íà ïðîâîäíèê ìàññîé 10 ã è äëèíîé 5 ñì, ïîìåù¸ííûé â ìàãíèòíîå ïîëå ïåðïåíäèêóëÿðíî ëèíèÿì ìàãíèòíîé èíäóêöèè, äåéñòâóåò ñî ñòîðîíû ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñèëà (ðèñ. 52). Ñèëà òîêà â ïðîâîäíèêå 8 À. Îïðåäåëèòå ìîäóëü âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè, åñëè ïðîâîäíèê íàõîäèòñÿ â ðàâíîâåñèè.
4. ×òî îçíà÷àåò âûðàæåíèå «ìàãíèòíîå ïîëå — âèõðåâîå»? Ñðàâíèòå ìàãíèòíîå ïîëå ñ ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì. Îòâåòû 2. 0,05 Òë. 3. 0,25 Òë. Âîïðîñû äëÿ äèñêóññèè Ëèíèè ìàãíèòíîé èíäóêöèè — ìîäåëü èëè ðåàëüíûé îáúåêò?
|
|
|