Формулы магнитного поля по физике – Магнитная сила между параллельными проводниками | Магнитное поле | Формулы по физике
- Комментариев к записи Формулы магнитного поля по физике – Магнитная сила между параллельными проводниками | Магнитное поле | Формулы по физике нет
- Советы абитуриенту
№ п/п | Наименование параметра | Формула | Обозначения |
---|---|---|---|
4.1 | Закон Био-Савара-Лапласа Модуль вектора Модуль вектора | ― магнитная индукция поля, создаваемого элементом проводника с током; μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, ― вектор, равный по модулю длине dl проводника и совпадающий по направлению с током; I ― сила тока в проводнике, ― расстояние до проводника α ― угол между векторами и ― напряженность магнитного поля, создаваемого элементом проводника с током | |
4.2 | Индукция магнитного поля, создаваемого бесконечно длинным прямым проводником с током Напряженность магнитного поля |
| μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, a ― расстояние до проводника |
4.3 | Индукция магнитного поля в центре кругового проводника с током Напряженность магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, R ― радиус проводника | |
4.4 | Индукция магнитного поля на оси кругового проводника с током Напряженность магнитного поля | вывод формул | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, R ― радиус проводника, a ― расстояние до плоскости проводника |
4.5 | Индукция магнитного поля внутри длинного соленоида | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, I ― сила тока в проводнике, N ― количество витков, l ― длина соленоида | |
4.6 | Магнитная индукция поля, создаваемая отрезком проводника | вывод формулы | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная, a ― расстояние до оси проводника, α1 и α2 ― углы между направлением тока и направлением на точку, в которой создано магнитное поле, вершинами которых являются соответственно начало и конец прямого участка проводника |
4.7 | Связь между напряженностью H и индукцией B магнитного поля | μ ― магнитная проницаемость среды, μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная | |
4.8 | Связь между электрической и магнитной напряженностями волны | Е0 ― амплитуда электрической напряженности, H0 ― амплитуда магнитной напряженности | |
4.9 | Фазовая скорость волны v равна | с ― скорость света в вакууме; ε ― диэлектрическая проницаемость; μ ― магнитная проницаемость | |
4.10 | Индуктивность катушки равна | μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная; N ― количество витков; N = l/d, d ― диаметр проводника катушки; l ― длина катушки; V ― объем катушки; S ― площадь витка катушки | |
4.11 | Средняя объемная плотность энергии | μ0 = 4π∙10−7 Гн/м ― магнитная постоянная; μ ― магнитная проницаемость среды; для вакуума μ = 1; Н ― действующее значение напряженности магнитного поля | |
4.12 | Средняя объемная плотность энергии | ε0 = 8,85∙10−12 Ф/м ― электрическая постоянная, ε ― диэлектрическая проницаемость среды, E ― действующее значение напряженности электрического поля | |
4.13 | Сила , действующая на заряд Q, движущийся со скоростью в магнитном поле с индукцией (сила Лоренца) | или | α ― угол, образованный вектором скорости движения частицы и вектором индукции магнитного поля |
4.14 | Cила Ампера (сила, действующая на проводник с током в магнитном поле) | I ― сила тока, l ― длина проводника, В ― индукция магнитного поля, α ― угол между векторами | |
4.15 | Количество заряда, протекающее в контуре | вывод формулы | ΔΨ ― изменение потокосцепления контура; R ― сопротивление контура; N ― количество витков в контуре; ΔФ ― изменение магнитного потока, пронизывающего контур; S ― площадь витка; ΔB ― изменение магнитной индукции |
4.16 | Циклическая частота колебаний в контуре | L ― индуктивность контура; C ― емкость контура | |
4.17 | Мгновенное значение I силы тока в цепи, обладающей активным сопротивлением R и индуктивностью L, после размыкания цепи | I0 ― значение силы тока в цепи при t = 0; t ― время, прошедшее с момента размыкания цепи | |
4.18 | Мгновенное значение I силы тока в цепи, обладающей активным сопротивлением R и индуктивностью L, после замыкания цепи | ε ― э.д.с. источника тока; t ― время, прошедшее с момента замыкания цепи | |
4.19 | Основной закон электромагнитной индукции | εi ― электродвижущая сила индукции; N ― число витков контура; Ψ ― потокосцепление | |
4.20 | Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока I: | L ― индуктивность контура или катушки | |
4.21 | Работа по перемещению проводника или по повороту контура в магнитном поле | I ― сила тока в проводнике, контуре; dФ ― пересекаемый проводником магнитный поток либо изменение магнитного потока через замкнутый контур | |
4.22 | Вращающий момент, действующий на контур с током, помещенный в магнитное поле Значение вращающего момента | При α=π/2 имеем При α=0 или α=π имеем | ― индукция магнитного поля; m ― магнитный момент контура, m = IS, где I ― ток, протекающий по контуру, S ― площадь контура; α ― угол между векторами m и |
reshenie-zadach.com.ua
Магнитное поле прямого тока – Формулы по физике.рф
Магнитное поле прямого тока — создается током, текущего по тонкому прямому бесконечному проводу
Вывод формулы для магнитного поля прямого тока :
За постоянную интегрирования возьмем угол α (угол между векторами dl и r) и выразим через него все остальные величины
Магнитная индукция, которая создавается одним элементом проводника, равна
Поскольку угол α для всех элементов прямого тока изменяется в пределах от 0 до π, то
Посчитаем интеграл, и получим формулу Магнитной индукции поля прямого тока
Так же есть :
Магнитное поле кругового тока:
В Формуле мы использовали :
— Магнитная индукция прямого тока
— Магнитная проницаемость среды
— Магнитная постоянная
— Сила тока
— Расстояние от провода до точки, где мы вычисляем магнитную индукцию
— Угол между вектором dl и r
Напряженность магнитного поля | Формулы и расчеты онлайн
Напряженность магнитного поля можно определить с помощью силы, которая действует на помещенный в поле пробный магнит. Так как магнитные полюсы не существуют по отдельности, на северный и южный полюсы пробного магнита действуют противоположно направленные силы, и возникает момент пары сил. Этот момент характеризует величину напряженности поля в данном месте.
В магнитном поле цилиндрической катушки он прямо пропорционален числу витков и силе тока и обратно пропорционален длине катушки. Направление вектора напряженности магнитного поля в каждой точке совпадает с направлением силовых линий. Внутри катушки (магнита) он направлен от южного полюса к северному, вне катушки — от северного к южному.
Единица СИ напряженности магнитного поля
Единица СИ напряженности магнитного поля:
\[ [H] = \frac{Ампер}{Метр} \]
Эрстед — Единица напряженности магнитного поля
Единица напряженности магнитного поля Эрстед не принадлежит к системе СИ.
\[ 1 Эрстед = \frac{1000}{4π} \frac{Ампер}{метр} \]
\[ 1 \frac{Ампер}{метр} = \frac{4π}{1000} Эрстед \]
Напряженность магнитного поля в цилиндрической катушке
Напряженность магнитного поля в цилиндрической катушке
Если
H | напряженность магнитного поля внутри цилиндрической катушки, | Ампер/метр |
---|---|---|
I | сила тока в катушке, | Ампер |
n | число витков, | Ампер |
l | длина катушки (т. е. силовых линий в области однородного поля), | метр |
то напряженность магнитного поля определяется формулой
\[ H = \frac{I·n}{l} \]
Напряженность магнитного поля вокруг прямолинейного проводника
Напряженность Н магнитного поля прямолинейного проводника постоянна вдоль круговой силовой линии.
Если
H | напряженность магнитного поля прямолинейного проводника, | Ампер/метр |
---|---|---|
I | сила тока в проводнике, | Ампер |
r | расстояние от проводника в плоскости, перпендикулярной проводнику, | метр |
то напряженность магнитного поля определяется формулой
\[ H = \frac{I}{2πr} \]
Напряженность магнитного поля в центре витка с током
Напряженность магнитного поля в центре витка с током
Если
H | напряженность магнитного поля в центре витка с током, | Ампер/метр |
---|---|---|
I | сила тока в витке, | Ампер |
r | радиус витка, | метр |
то напряженность магнитного поля определяется формулой
\[ H = \frac{I}{2r} \]
В помощь студенту
Напряженность магнитного поля |
стр. 643 |
---|
www.fxyz.ru
Электрические величины | Магнитные величины | ||
---|---|---|---|
Уравнение | Единица | Уравнение | Единица |
Сила тока | Напряжение индукции | ||
$ I = \frac{dQ}{dt} $ | Ампер | $ U = -N \frac{dΦ}{dt} $ | Вольт |
Заряд | Магнитный поток | ||
$ Q = It $ | Кулон = Ампер · Секунда | $ Φ = BS $ | Вебер = Вольт · Секунда |
Напряжение (электродвижущая сила) | Магнитодвижущая сила | ||
$ U = Ed $ | Вольт | $ F = Hl $ | Ампер |
Напряженность электрического поля | Напряженность магнитного поля | ||
$ E = \frac{U}{d} $ | Вольт/метр | $ H = \frac{IN}{l} $ | Ампер/метр |
Поверхностная плотность заряда или Электрическое смещение | Магнитная индукция | ||
$ D = \frac{Q}{S} $ | Кулон/метр2 | $ B = \frac{Φ}{S} $ | Тесла = (Вольт · Секунда)/метр2 |
$ \vect{D} = ε_{0} \vect{E} $ | Кулон/метр2 | $ \vect{B} = μ_{0} \vect{H} $ | Тесла = (Вольт · Секунда)/метр2 |
Электрическая постоянная | Магнитная постоянная | ||
$ ε_0 = \frac{1}{μ_0 c^2} $ | Фарад/метр | $ μ_0 = \frac{1}{ε_0 c^2} $ | Генри/метр |
Относительная диэлектрическая проницаемость | Относительная магнитная проницаемость | ||
$ ε $ | $ μ $ | ||
Абсолютная диэлектрическая проницаемость | Абсолютная магнитная проницаемость | ||
$ ε_{а} = ε_{0} ε $ | Фарад/метр | $ μ_{а} = μ_{0} μ $ | Генри/метр |
Емкость | Индуктивность | ||
$ С = \frac{Q}{U} $ | Фарад | $ L = \frac{ΦN}{I} $ | Генри |
Емкость плоского конденсатора | Индуктивность цилиндрической катушки | ||
$ С = ε_{а} \frac{S}{d} $ | Фарад | $ L = μ_{а} \frac{SN^2}{l} $ | Генри |
Энергия электрического поля | Энергия магнитного поля | ||
$ W = \frac{CU^2}{2} $ | Джоуль | $ W = \frac{LI^2}{2} $ | Джоуль |
Энергия плоского конденсатора | Энергия цилиндрической катушки | ||
$ W = ε_{а} \frac{E^2 V}{2} $ | Джоуль | $ W = μ_{а} \frac{H^2 V}{2} $ | Джоуль |
Плотность электрической энергии | Плотность магнитной энергии | ||
$ ω = ε_{а} \frac{E^2}{2} = \frac{DE}{2} $ | Джоуль/метр3 | $ ω = μ_{а} \frac{H^2}{2} = \frac{BH}{2} $ | Джоуль/метр3 |
www.fxyz.ru