Физика
15.3. Энергия магнитного поля
При возрастании тока в контуре в нем возникает ЭДС самоиндукции и закон Ома запишется
I = , где , отсюда.
Полная работа источника тока за время dt
dA =
здесь IRdt - это работа, затрачиваемая на нагревание; LI dI - это работа дополнительная к работе источника тока, обусловленная индукционными явлениями в цепи. Вся работа, совершаемая в цепи для увеличения тока от 0 до I
A=. (15-8)
Эта работа и будет равна энергии магнитного поля, т.е.
. (15-9)
Для соленоида индуктивность L определяется по формуле (15-7), что позволяет найти
. (15-10)
т.к. В=.Объемная плотность энергии магнитного поля
, (15-11)
она измеряется в СИ в Дж /м3.
Содержание
- Кафедра физики
- Содержание
- Предисловие
- Методические рекомендации по изучению дисциплины
- Перечень
- 2. Краткий курс лекций
- 1.2. Кинематика материальной точки
- Лекция № 2
- 2.1. Первый закон Ньютона. Инерция, сила. Инерциальные системы отсчета.
- 2.2. Второй закон Ньютона. Масса.
- 2.3. Третий закон Ньютона.
- 2.4. Импульс. Закон сохранения импульса.
- 2.5. Силы в природе.
- 2.6. Реактивное движение. Уравнение движения тела переменной массы.
- 2.7. Работа и мощность
- 2.8. Энергия. Закон сохранения энергии
- Лекция № 3
- 3.1. Понятие абсолютно твердого тела. Поступательное и вращательное движение тела. Центр масс.
- 3.2. Момент силы.
- 3.3. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси, его момент инерции и кинетическая энергия.
- 3.4. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Второй закон динамики для вращательного движения.
- Лекция № 4
- 4.1. Описание движения жидкости и газа. Вязкость жидкостей и газов.
- 4.2. Уравнение неразрывности.
- 4.3. Уравнение Бернулли и выводы из него
- Лекция №5
- 5.1. Гармонические колебания.
- 5.2. Сложение гармонических колебаний.
- 5.3. Сложение перпендикулярных колебаний.
- 5.4. Дифференциальное уравнение колебаний.
- 5.5. Энергетические соотношения в колебательных процессах.
- 5.6. Колебания математического и физического маятников
- 5.7. Уравнение вынужденных колебаний. Резонанс
- Лекция №6
- 6.1.Волны в упругих средах и их виды. Фронт волны, плоские и сферические волны.
- 6.2. Энергия волны
- 6.3. Упругие волны в твердом теле
- Лекция №7
- 7.1. Основные положения мкт.
- Агрегатные состояния вещества
- 7.2. Опытные законы идеального газа
- Закон Авогадро
- 7.3. Уравнение состояния идеального газа
- 7.4. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
- 7.5. Закон Максвелла для распределения молекул по скоростям.
- 7.6. Барометрическая формула. Распределение Больцмана
- Лекция №8
- 8.2. Столкновения молекул и явления переноса в идеальном газе
- 8.3. Среднее число столкновений и среднее время свободного пробега молекул
- 8.4.Средняя длина свободного пробега молекул
- 8.5. Диффузия в газах
- 8.6. Вязкость газов
- 8.7. Теплопроводность газов
- 8.8. Осмос. Осмотическое давление
- Лекция №9
- 9.1.Распределение энергии по степеням свободы молекул
- 9.2. Внутренняя энергия
- 9.3. Работа газа при его расширении
- 9.4. Первое начало термодинамики
- 9.5. Теплоемкость. Уравнение Майера
- 9.6. Адиабатный процесс
- 9.7. Политропический процесс
- 9.8. Принцип действия тепловой машины. Цикл Карно и его кпд.
- 9.9. Энтропия. Физический смысл энтропии. Энтропия и вероятность.
- 9.10. Второе начало термодинамики и его статистический смысл.
- Лекция №10
- 10.1. Реальные газы, уравнение Ван-дер-Ваальса.
- Уравнение Ван-дер-Ваальса неплохо качественно описывает поведение газа при сжижении, но непригодно к процессу затвердевания.
- 10.2.Основные характеристики и закономерности агрегатных состояний и фазовых переходов.
- Фазовые переходы второго рода. Жидкий гелий. Сверхтекучесть
- 10.3. Поверхностное натяжение жидкости. Давление Лапласа.
- 10.4. Капиллярные явления
- 10.5. Твёрдые тела
- Дефекты в кристаллах
- Тепловые свойства кристаллов
- Жидкие кристаллы
- Лекция №11
- 11.1. Электрические свойства тел. Электрический заряд. Закон сохранения заряда
- 11.2. Закон Кулона
- 11.3. Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии поля.
- 11.4. Электрический диполь
- 11.5. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса
- 11.6. Работа сил электростатического поля по перемещению зарядов.
- 11.6. Потенциал. Разность потенциалов. Потенциал точечного заряда, диполя, сферы.
- 11.7. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом
- 11.8. Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков.
- 11.9. Теорема Остроградского-Гаусса для поля в диэлектрике. Связь векторов - смещения, - напряженности и - поляризованности
- 11.10. Проводники в электростатическом поле
- 11.11. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электрическая емкость
- 11.12. Энергия заряженного проводника, системы проводников и конденсатора
- Лекция №12
- 12.1. Электрический ток. Сила и плотность тока.
- 12.2. Электродвижущая сила источника тока. Сторонние силы. Напряжение
- 12.3. Закон Ома для однородного участка цепи. Сопротивление проводников.
- 12.4. Закон Ома для неоднородного участка цепи
- 12.5. Закон Джоуля – Ленца. Работа и мощность тока.
- 12.6. Правила Кирхгофа
- Лекция №13
- 13.1. Классическая теория электропроводности металлов
- 13.2. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в вакууме.
- 13.3. Электрический ток в газах. Виды газового разряда.
- Самостоятельный газовый разряд и его типы
- Лекция №14
- 14.1. Магнитное поле. Магнитное взаимодействие токов. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции.
- 14.2. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямолинейного и кругового токов.
- 14.3. Циркуляция вектора магнитной индукции. Поле соленоида и тороида
- 14.4. Магнитный поток. Теорема Гаусса
- 14.5. Работа перемещения проводника и рамки с током в магнитном поле
- 14.6. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца
- 14.7. Магнитное поле в веществе. Намагниченность и напряженность магнитного поля.
- 14.8. Закон полного тока для магнитного поля в веществе
- 14.9. Виды магнетиков
- Лекция 15
- 15.1. Явление электромагнитной индукции.
- 15.2. Явление самоиндукции
- 15.3. Энергия магнитного поля
- 15.4. Электромагнитная теория Максвелла.
- 1) Первое уравнение Максвелла
- 2) Ток смешения. Второе уравнение Максвелла
- 3)Третье и четвертое уравнения Максвелла
- 4)Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной форме
- 15.5. Переменный ток
- Лекция № 16
- 16.1. Основные законы геометрической оптики. Полное внутренне отражение света.
- 16.2. Отражение и преломление света на сферической поверхности. Линзы.
- 16.3. Основные фотометрические величины и их единицы
- 17.1.Интерференция света. Когерентность и монохроматичность световых волн. Оптическая длина пути и оптическая разность хода лучей.
- 17.2. Способы получения интерференционных картин.
- 17.3. Интерференция в тонких пленках.
- 17.4. Просветление оптики
- 17.5. Дифракция света и условия ее наблюдения. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракционная решетка. Дифракция на пространственной решетке. Формула Вульфа-Бреггов
- 17.6. Дифракция Френеля от простейших преград.
- 17.7. Дифракция в параллельных лучах (дифракция Фраунгофера)
- 17.8. Дифракция на пространственных решетках. Формула Вульфа-Бреггов.
- 17.9. Поляризация света. Естественный и поляризованный свет.
- 17.10. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.
- 17.11.Поляризация при двойном лучепреломлении.
- 17.12. Вращение плоскости поляризации.
- 17.13. Дисперсия света. Поглощение (абсорбция) света.
- Лекция №18
- 18.1. Квантовая природа излучения. Тепловое излучение и его характеристики. Закон Кирхгофа. Законы Стефана-Больцмана и Вина.
- 18.2.Виды фотоэлектрического эффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.
- 18.3. Масса и импульс фотона. Давление света. Эффект Комптона.
- Лекция №19
- 19.2.Линейчатый спектр атома водорода.
- 19.3. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца.
- Лекция №20
- 20.1.Атомное ядро.
- 20.2.Ядерные силы.
- 20.3.Энергия связи ядер. Дефект массы.
- 20.4.Реакции деления ядер.
- 2.5.Термоядерный синтез.
- 20.6.Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.
- План-график самостоятельной работы
- План-график проведения лабораторно-практических занятий
- Перечень вопросов для подготовки к коллоквиуму Механика
- Формулы
- Определения
- Вопросы к экзамену
- Правила и образец оформления лабораторной работы