ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ
2.Значення напруженості магнітного поля, у якому М починає лінійно залежати від Н.
3.Значення напруженості магнітного поля, у якому М перестає залежати від Н.
№20. Виберітьвсеправильні варіанти.
Намагніченість насичення МS- це ...
1.Максимальне значення намагніченості у феромагнетиці.
2.Значення намагніченості, у якому М починає лінійно залежати від Н.
3.Значення намагніченості, у якому М перестає залежати від Н.
1.Залишкова намагніченість Мrпредставляє пам'ять системи про колишні зовнішні впливи.
2.Залишкова намагніченість Мrє одним з факторів, що визначають площу граничної петлі гістерезису.
3.Залишкова намагніченість Мr—це намагніченість феромагнетика при великих значеннях зовнішнього поля.
№22. Виберітьвсеправильні варіанти.
1.Коерцитивна сила НС представляє пам'ять системи про колишні зовнішні впливи.
2.Коерцитивна сила СР є одним із факторів, що визначають площу граничної петлі гістерезису.
3.Коерцитивна сила НС—це значення напруженості, при якій намагніченість феромагнетика, що перемагнічується по граничній петлі, дорівнює 0.
4.Коерцитивна сила НС вимірюється в ньютонах.
№23.Виберітьвсеправильні варіанти.
1.Сердечник трансформатора повинен бути виготовлений з м'якого магнетика.
2.Носій інформації має бути виготовлений з жорсткого магнетика.
3.Сердечник трансформатора повиненбути виготовлений з твердого магнетика.
4.Носій інформації має бути виготовлений з м'якого магнетика.
№24. Виберіть один правильний варіант.
Початкова та основна криві намагніченості феромагнетика…
1.різко відрізняються один від одного.
2.практично збігаються.
№25. Виберіть один правильний варіант.
Описати зміну стану феромагнетика за допомогою однозначної функціональної залежності В(Н)…
2.можливо для дуже м'яких феромагнетиків.
3.можливо для будь-яких феромагнетиків.
№26. Виберітьвсеправильні варіанти.
1.визначаються однозначно.
2.визначаються по відношенню до основної кривої намагнічування.
3.є статичними величинами, не залежними від зовнішнього поля.
4.є динамічними величинами, що змінюються зі зміною Н.
5.є похідними, відповідно, В і М Н.
Відповіді по порядку: 1 (2); 2(1); 3(2); 4(1); 5(3); 6(1,2); 7(2); 8(2,4); 9(4); 10(2); 11(2,3); 12(3); 13(1,4); 14(2,4); 15(1); 16(3); 17(2,3); 18(2); 19(3); 20(1,3); 21(1,2); 22(2,3); 23(1,2); 24(2); 25(2); 26(2,4,5)
Глава 22.ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ
§22.1. Закон Фарадея і правило Ленца
У 1821 р. великий англійський вчений Майкл Фарадей відкрив явище, суть якого зводиться до такого:
зміна магнітного потоку, що пронизує контур, викликає появу в цьому контурі електрорушійної сили.
Явище отримало назвуелектромагнітної індукції. З експериментів випливало, що зовсім не важливо, якимчином відбувається зміна потоку: внаслідок деформації контуру, його переміщення чи зміни магнітного поля.
Кількісно явище описує закон Фарадея:
ЕС електромагнітної індукції в контурі пропорційна швидкості зміни контуру:
,
деk- коефіцієнт пропорційності.
Наявність ЕРС у замкнутому контурі із провідника неминуче призводить до виникнення у цьому контурі струму. Існує жорсткий зв'язок між напрямом індукційного струму і зміною потокосцепления, що викликав його. Цей зв'язок виражається правилом Ленца:
зміна потокосцепления контуру викликає індукційний струм такого напрямку, що його магнітне поле протидіє зміні потокосцепления.
Зміна потокозчеплення – причина. Індукційний струм – слідство. Отже, слідство сприяє усуненню причини. Вплив слідства на причину називаєтьсязворотнимзв'язком(по відношенню до прямого причинно-наслідкового зв'язку). В даному випадку ми маємо справу з негативним зворотним зв'язком.
У системі одиницьСІмодуль коефіцієнта пропорційності дорівнює 1. Правило Ленца визначає, що його знак - мінус. З огляду на це закон Фарадея в СІ записується так:
.
На відміну від ЕРС гальванічних елементів,eiрозосереджена за контуром і діє в кожному елементі його довжини.
Звернемо увагу на те, що причина зміни потокозчеплення може бути будь-якою. Раніше ми вже було розглянуто випадок, коли причиною був рух контуру чи його частин у нерухомому (незмінному) магнітному полі (параграф «Робота сили Ампера» у темі «Інтегральні рівняння магнетизму»). Тоді було показано, що стороння сила, яка веде до виникнення ЕРС – цемагнітна складова сили Лоренца, що діє на носії зарядувздовжпо провіднику зі струмом.
Тому найцікавіше – не ЕРС, пов'язана з рухом провідника, аeiунерухомомуконтурі, що виникає при зміні магнітного поля. В цьому випадку для пояснення виникненняeiнеобхідно вважати, що змінне магнітне поле викликає появунепотенційного(вихрового) електричного поля, не пов'язаного з електричними зарядами та існуючого, крім електростатичного поля, джерелом якого є заряди. Циркуляція вихрового поля замкнутим контуром не дорівнює 0. Якщо контурLциркуляції складається з провідника, то ЕРС індукції
,
, тобто
З досвіду: силові лінії замкнуті, отже, .
Індукційний струм; з іншого боку, отже, отже, заряд, що протік через контур в результаті існування в ньому індукційного струму, виражається через скидання потокосцепления :
Самоіндукцією називається виникнення ЕРС електромагнітної індукції в електричному ланцюзі внаслідок зміни в ньому електричного струму. Ця ЕРС називається ЕРС самоіндукції (esi)
,
де Ys- потокозчеплення, пов'язане зі струмом у контурі.
З закону Біо-Савара-Лапласа випливає, що магнітна індукція, пов'язана зі струмом, що протікає в контурі, у будь-якій точці поверхні, натягнутої на контур, пропорційна струму. Отже, Ysтакож пропорційно:
,
де коефіцієнт пропорційностіLназиваєтьсяіндуктивністюконтуру (вСІодиниця виміру індуктивності – Генрі [Гн]) і залежить тільки від його форми та розмірів.
У неферомагнітному ізотропному середовищі, отже,Lпропорційнаm. Так, у тонкому тороїді з неферомагнітним сердечником: ; Y=NY1, де Y1 - потокозчеплення, пов'язане зоднимвитком: Y1=BS, деS- переріз тонкого тороїда, оскільки поле всередині тонкого тороїда не змінюється за перерізомS. Отже, і індуктивність тонкого тороїда