 |
Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
|
|
|
|
Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
Первое правило вытекает из закона сохранения заряда в узле: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла:
. (7)
|
Второе правило вытекает из закона Ома для неоднородного участка цепи: в произвольном замкнутом контуре алгебраическая сумма ЭДС, действующих в этом контуре, равна сумме падений напряжений на отдельных участках этого контура:
(8)
.
.
.
Для расчета разветвленных цепей необходимо:
1. выбрать произвольно направления токов на всех участках цепи. Если при решении ток получится отрицательным, то поменять его направление;
2. выбрать направление обхода контура, при этом IR > 0, если направление обхода совпадает с направлением тока, e > 0, если ЭДС действует по направлению обхода;
3. составить количество уравнений, применяя правила Кирхгофа, равное количеству неизвестных.
28. Магнитное поле, магнитная индукция
Магнитные явления были известны еще в древнем мире. Компас был изобретен более 4500 лет тому назад. Он появился в Европе приблизительно в XII веке новой эры. Однако только в XIX веке была обнаружена связь между электричеством и магнетизмом, и возникло представление о магнитном поле.
Источники электростатического поля - неподвижные заряды
Источники магнитного поля - движущиеся заряды (токи)
Аналогично вектору напряженности электрического поля 
силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции 
. Вектор магнитной индукции определяет силы, действующие на токи или движущиеся заряды в магнитном поле.
|
|
|
Аналогично силовым линиям в электростатике можно построить линии магнитной индукции, в каждой точке которых вектор направлен по касательной.
|
За положительное направление магнитного поля принято:
1) направление силы, действующей на северный полюс магнитной стрелки;
2) направление нормали (вектора магнитного момента рамки с током), определяется по правилу правого винта.
(1)
На рамку площадью S с током I действует вращающий момент, зависящий как от свойств поля, так и от свойств рамки
, Тл (тесла) (2)
|
Магнитная индукция в данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с единичным магнитным моментом, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля.
29. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов
Действие магнитного поля на проводник с током изучалось Эрстедом и Ампером. Сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, называется силой Ампера.
, (1)
, (2)
|
|
Правило левой руки
Если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.
Правило буравчика (правого винта)
Воображаемый буравчик располагается перпендикулярно плоскости, содержащей вектор 
и проводник с током, затем его рукоятка поворачивается от направления тока к направлению вектора . Поступательное перемещение буравчика показывает направление силы Ампера 
.
|
|
|
При a = p/2 
, отсюда
, 
(3)
В системе единиц СИ за единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл).
Тесла – очень крупная единица. Магнитное поле Земли приблизительно равно 0, 5·10–4 Тл. Большой лабораторный электромагнит может создать поле не более 5 Тл.
|
|
|
