Задачи для самостоятельного решения.

0. Длинный провод с током I = 50 А изогнут под углом  = 2/3. Определить магнитную индукцию В в точке А. Расстояние d = 5см (Ответ: В = 34,6 мкТл).

0. Тороид с железным сердечником, длина которого по средней линии l = 1м, имеет воздушный зазор шириной l₂. По обмотке тороида, содержащей N = 1300 витков, пустили ток I = 2 A, в результате чего индукция в зазоре стала В₂ = 1 Тл. Определить ширину зазора l₂ (Ответ: l₂ = 3 мм).

1. –частица, кинетическая энергия которой Е_к = 500 эВ, влетает в однородное магнитное поле, перпендикулярно к направлению её движения. Индукция магнитного поля В = 0,1 Тл. Определить силу F, действующую на –частицу, радиус R окружности, по которой движется –частица, и период обращения Т –частицы. (Ответ: F = 5*10^–15 Н; R = 3,2 см; Т = 1,3 мкс).

2. Квадратная рамка со стороной а = 10 см, по которой течёт ток I = 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл). Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол  = 2/3. (Ответ: А = IBa²(1–cos ) = 0,6 Дж).

3. Бесконечно тонкий проводник равномерно вращается с частотой n = 10 об/с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл. Ось вращения, проходящая через один из концов проводника, параллельна линиям индукции и составляет угол  = 30 ^о с осью проводника. Найти разность потенциалов между концами проводника, если его длина l = 0,1 м. (Ответ: ).

4. Из провода радиуса а = 100 мм сделана прямоугольная рамка, длина которой l = 10,0 м значительно больше ширины b = 0,10 м ( измеренной между осями сторон рамки ). Найти индуктивность рамки L. Магнитная проницаемость среды равна 1. Полем внутри проводов пренебречь. (Ответ: ).

5. Две катушки расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Когда сила тока в первой катушке изменяется с быстротой I / t = 5 А/с, во второй катушке возникает э.д.с. индукции  _инд = 0,1 В. Определить взаимную индуктивность катушек. (Ответ: L_вз = ).

6. Напряженность магнитного поля тороида со стальным сердечником возросла от Н₁ = 200 А / м до Н₂ = 800 А / м. Определить во сколько раз изменилась объемная плотность энергии магнитного поля. (Ответ: W₂ / W₁ = B₂H₂ / B₁H₁  10).

16. Содержание

    • Электростатика и постоянный ток. Магнетизм
    • Электростатика и постоянный ток.
    • Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона. Напряженность поля.
    • Принцип суперпозиции электрических полей.
    • Поток напряжённости. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.
    • Потенциал электростатического поля. Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении в нём электрического заряда.
    • Примеры применения теоремы Гаусса к расчёту электростатических полей в вакууме.
    • Электрическое поле в диэлектрических средах. Дипольные моменты молекул диэлектрика. Поляризация диэлектрика.
    • Теорема Гаусса для электростатического поля в среде.
    • Условия для электростатического поля на границе раздела изотропных диэлектрических сред.
    • Проводники в электростатическом поле. Электроемкость проводника.
    • Взаимная ёмкость. Конденсаторы.
    • Потенциальная энергия системы точечных зарядов. Энергия заряженного проводника и электрического поля.
    • Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока.
    • Законы постоянного тока. Сторонние силы.
    • Правила Кирхгофа­­­­
    • Примеры решения задач
    • Задачи для самоконтроля.
    • Контрольное задание № 3.
    • Магнетизм
    • Магнитное взаимодействие проводников с токами. Контур с током в магнитном поле.
    • Циркуляция магнитного поля ( закон полного тока ) в вакууме. Теорема Гаусса для магнитного поля.
    • Работа перемещения проводника с током в постоянном магнитном поле.
    • Движение заряженных частиц в магнитном и электрическом полях.
    • Магнитные моменты электронов и атомов. Намагниченность вещества.
    • Магнитное поле в веществе. Циркуляция магнитного поля (закон полного тока) в веществе.
    • Условия для магнитного поля на границе раздела изотропных сред.
    • Виды магнетиков.
    • Электромагнитная индукция. Основной закон электромагнитной индукции.
    • Явление самоиндукции.
    • Взаимная электромагнитная индукция.
    • Энергия магнитного поля в неферромагнитной изотропной среде.
    • Система уравнений Максвелла.
    • Примеры решения задач.
    • Задачи для самостоятельного решения.
    • Контрольное задание № 4.
    • Беликов б. С. Решение задач по физике. Общие методы: [Учеб. Пособ. Для вузов].–м.: Высш. Школа, 1986. 255 с.