Методические указания рассмотрены и рекомендованы методическим семинаром кафедры общей физики 2000 г
Министерство образования Российской ФедерацииТомский политехнический университет______________________________________________________________УТВЕРЖДАЮ Декан ЕНМФ ___________И.П.Чернов «___»_______2001 г.ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ Методические указания к выполнению контрольной работы № 4 по курсу «Общая физика» для студентов очной и заочной форм обученияТомск – 2001УДК 53.08Электромагнетизм. Методические указания к выполнению контрольной работы № 4 по курсу «Общая физика» для студентов очной и заочной форм обучения. Томск, изд. ТПУ, 2001. - 60 с.Составитель: О.Ю. ПетроваРецензент: профессор, д.ф.-м.н. Ю.Ю.КрючковМетодические указания рассмотрены и рекомендованы методическим семинаром кафедры общей физики «___» ______2000 г.Зав. кафедрой И.П.ЧерновДанные методические указания предназначены для ознакомления с методами решения некоторых типов задач, принадлежащих к следующим разделам физикиОбщие сведения о магнитном поле. (С. 3) Закон Био-Савара-Лапласа и его применение для расчета магнитных полей токов различной конфигурации (С. 4); принцип суперпозиции магнитных полей; определение векторов магнитной индукции B (жирным шрифом здесь и далее выделены векторные величины) и напряженности магнитного поля H (С. 8); расчет векторов магнитной индукции B и напряженности магнитного поля H по заданной конфигурации токов (С. 9). Действие магнитного поля на проводники с током (сила Ампера) (С. 18); действие магнитного поля на проводники с током различной конфигурации (С. 21); работа, совершаемая магнитным полем над проводниками с током (С. 25). Движение заряженных частиц в магнитном поле (сила Лоренца) (С. 28). Электромагнитная индукция (С. 34). Энергия магнитного поля (С. 40). Магнитные свойства вещества (С. 42). Методические указания содержат также вопросы для самоконтроля овладения материалом по данному разделу курса физики (контрольные вопросы) (С. 60); справочные данные достаточные для решения предложенных в методическом пособии задач (таблица 2) (С. 60); и список рекомендованной литературы для более подробного ознакомления с рассмотренной темой. (С. 60).Приступим к последовательному рассмотрению упомянутых выше восьми тем.§1. Общие сведения о магнитном полеЭксперименты физики показывают, во-первых, что проводники, по которым течет электрический ток, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, оказывают друг на друга силовое воздействие (они притягиваются или отталкиваются). Во-вторых, магнитная стрелка, расположенная вблизи проводника с током, отклоняется от направления на северный магнитный полюс Земли в ту или другую сторону в зависимости от направления силы тока в проводнике. И, наконец, заряженные элементарные частицы вблизи контуров с токами либо вблизи постоянных магнитов изменяют направление своего движения.Для того, чтобы экспериментально определять числовое значение (модуль) и направление магнитной силы в некоторой заданной точке пространства, берут магнитные стрелки или проволочные рамки, обтекаемые током, малых размеров (по сравнению с расстояниями до проводников), силовое воздействие которых на эту (пробную) рамку или (пробную) стрелку исследуется. Иначе мы исследовали бы силовое воздействие изучаемой системы токов в некотором объеме пространства, а не в точке. Ниже для краткости мы будем упоминать лишь пробную рамку в тех случаях, когда надо сказать «пробная рамка» или «пробная магнитная стрелка».Эксперимент показывает, что проводники с током различной геометрической конфигурации изменяют силовое воздействие на пробную рамку, во-первых, в зависимости от величины силы тока в них (чем больше ток, тем больше силовое взаимодействие пробной рамки и проводников с током). Во-вторых, при изменении положения и конфигурации контуров в пространстве, образованных проводниками, в свою очередь изменяется как величина, так и направление силы взаимодействия при неизменном токе в проводниках. И, наконец, направление силы взаимодействия меняется на противоположное при изменении направления силы тока в одном из контуров. §2. Закон Био-Савара-Лапласа 2.1. Сравнительный анализ физических полей разных силВ предыдущих разделах физики Вы познакомились с понятием «поле сил». Вы изучили гравитационное и электростатическое поля. Можно заметить, что эти поля имеют во многом сходную структуру (см. Таблицу 1).Удобно считать, что распределенный в пространстве заряд (или масса) создают в пространстве так называемое «поле сил». (В науке говорят о поле любой физической величины в том случае, когда эта физическая величина характеризует каждую точку пространства.) О поле сил, соответственно говорят, в том случае, когда сила начинает характеризовать каждую точку пространства, как только в нее (в точку) помещен точечный (пробный) заря...
Другие файлы:
