Атомная физика | Физические законы механики | Термодинамика | Электричество | Магнетизм | Оптика | Молекулярная физика | Физмат.ру
Математика 1 семестр | Математика 2 семестр | Математика 3 семестр | Математика 4 семестр | Интегралы | 1 курс

Электромагнетизм примеры решения задач Магнетизм

 

Пример 2. По двум длинным прямолинейным проводам, находя­щимся на расстоянии r=5 см друг от друга в воздухе, текут токи I=10 А каждый. Определить магнитную индукцию В поля, создаваемого то­ками в точке, лежащей по­середине между проводами, для случаев: 1) провода параллельны, токи текут в одном направлении (рис. 21.3, а); 2) провода парал­лельны, токи текут в про­тивоположных направле­ниях (рис. 21.3, б); 3) про­вода перпендикулярны, на­правление токов указано на рис. 21.3, в.

 Решение: Результирующая индукция магнитного поля равна векторной сумме: B=B1+B2, где B1 — индукция поля, создаваемого током 11; В2 — индукция поля создаваемого током I2.

 Если B1 и В2 направлены по одной прямой, то векторная сумма может быть заменена алгебраической суммой:

В=В12(1) 

 При этом слагаемые В1 и В2 должны быть взяты с соответствую­щими знаками. В данной задаче во всех трех случаях модули индукций В1 и В2 одинаковы, так как точки выбраны на равных расстояниях от про­водов, по которым текут равные токи. Вычислим эти индукции по формуле

B=m0I/(2pr). (2)

Подставив значения величин в формулу (2), найдем модули В1 и В2:

В12=80 мкТл.

 1-й случай. Векторы  B1 и В2  направлены по одной прямой (рис. 21.3, а); следовательно, результирующая индукция В опреде­ляется по формуле (1). Приняв направление вверх положительным, вниз — отрицательным, запишем: В1=—80 мкТл, В2=80 мкТл.

Подставив в формулу (1) эти значения В1 и B2, получим

 В=В12=0.

 2-й случай. Векторы В1 и В2 направлены по одной прямой в одну сторону (рис. 21.3, б). Поэтому можем за­писать

В12=—80 мкТл.

Подставив в формулу (1) значения B1 и В2 получим

В=В12=—160 мкТл.

 3-й случай. Векторы индукций магнит­ных полей, создаваемых токами в точке, лежащей посередине между проводами, взаимно перпендикулярны (рис. 21.3, в). Результирующая индукция по модулю и направлению является диагональю квадра­та, построенного на векторах В1 и В2. По теореме Пифагора найдем

 (3) 

 Подставив в формулу (3) значения В1 и В2 и вычислив, получим Рис. 21.4 B =113 мкТл.

2. Закон смещения Вина (только для а.ч.т.)

При повышении температуры а.ч.т. максимум спектральной плотности излучательности смещается в сторону коротких длин волн.

λ m = b/T

b = 2,9 * 10-3 мК – постоянная Вина

§5 Распределение энергии в спектре а.ч.т.

1. Формула Рэлея-Джинса.

осцилляторы-диполи

Использовался закон в равном распределении энергии по степеням свободы

1 степень свободы – 1\2 kT

kБ = 1,38 * 10 -23 Дж\к

<ε>=kT=kT\2 + kT\2

r λT = 2PiCkT/λ4

r υT = 2Piυ2kT/C2

В областях больших частот (макс. Длин. волн) формулы Рэлея-Джинса не подтвердили эксперименты.

 (интеграл от 0 до бесконечности)( 2Piυ2kT dυ /C2) стремится к бесконечности

(интеграл от 0 до бесконечности)( 2PiCkT d λ /λ4) стремится к бесконечности

Вывод формул был сделан правильно

  Потенциальный характер электростатического поля. Работа по переносу заряда в электростатическом поле. Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал электрического поля. Разность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда, шара. Потенциал поля, созданного системой зарядов. Эквипотенциальные поверхности. Принцип суперпозиции для потенциала. Связь между напряженностью и потенциалом. Градиент потенциала.