Mehāniskā darba fiziskais daudzums. mehāniskais darbs

AT Ikdiena Mēs bieži sastopamies ar darba jēdzienu. Ko šis vārds nozīmē fizikā un kā noteikt elastīgā spēka darbu? Atbildes uz šiem jautājumiem atradīsit rakstā.

mehāniskais darbs

Darbs ir skalārs algebrisks lielums, kas raksturo spēka un pārvietojuma attiecību. Ja šo divu mainīgo virziens sakrīt, to aprēķina pēc šādas formulas:

• F- spēka vektora modulis, kas veic darbu;
• S- nobīdes vektora modulis.

Spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, ne vienmēr darbojas. Piemēram, gravitācijas darbs ir nulle, ja tā virziens ir perpendikulārs ķermeņa kustībai.

Ja spēka vektors ar nobīdes vektoru veido leņķi, kas nav nulle, tad darba noteikšanai jāizmanto cita formula:

A=FScosα

α - leņķis starp spēka un nobīdes vektoriem.

nozīmē, mehāniskais darbs ir spēka projekcijas uz pārvietošanās virzienu un pārvietošanās moduļa reizinājums vai nobīdes projekcijas uz spēka virzienu un šī spēka moduļa reizinājums.

mehāniskā darba zīme

Atkarībā no spēka virziena attiecībā pret ķermeņa nobīdi darbs A var būt:

• pozitīvs (0°≤ α<90°);
• negatīvs (90°<α≤180°);
• nulle (α=90°).

Ja A>0, tad ķermeņa ātrums palielinās. Piemērs ir ābols, kas nokrīt no koka zemē. Priekš<0 сила препятствует ускорению тела. Например, действие силы трения скольжения.

Darba mērvienība SI (Starptautiskā mērvienību sistēma) ir džouls (1N*1m=J). Džouls ir spēka darbs, kura vērtība ir 1 ņūtons, ķermenim pārvietojoties 1 metru spēka virzienā.

Elastīgā spēka darbs

Spēka darbu var noteikt arī grafiski. Šim nolūkam tiek aprēķināts līknes figūras laukums zem grafika F s (x).

Tātad, saskaņā ar grafiku par elastīgā spēka atkarību no atsperes pagarinājuma, ir iespējams iegūt formulu elastīgā spēka darbam.

Tas ir vienāds ar:

A=kx 2/2

• k- stingrība;
• x- absolūtais pagarinājums.

Ko mēs esam iemācījušies?

Mehāniskais darbs tiek veikts, kad uz ķermeni iedarbojas spēks, kas izraisa ķermeņa kustību. Atkarībā no leņķa, kas rodas starp spēku un pārvietojumu, darbs var būt nulle vai tam var būt negatīva vai pozitīva zīme. Izmantojot elastīgo spēku kā piemēru, jūs uzzinājāt par grafisku darba noteikšanas veidu.

Saturs:

Elektriskā strāva tiek ģenerēta, lai to turpmāk izmantotu noteiktiem mērķiem, jebkura darba veikšanai. Pateicoties elektrībai, visas ierīces, ierīces un aprīkojums funkcionē. Pats darbs ir noteiktas pūles, kas tiek pieliktas, lai pārvietotu elektrisko lādiņu noteiktā attālumā. Parasti šāds darbs ķēdes sadaļā būs vienāds ar sprieguma skaitlisko vērtību šajā sadaļā.

Lai veiktu nepieciešamos aprēķinus, ir jāzina, kā tiek mērīts strāvas darbs. Visi aprēķini tiek veikti, pamatojoties uz sākotnējiem datiem, kas iegūti, izmantojot mērinstrumentus. Jo lielāks lādiņš, jo vairāk jāpiepūlas, lai to pārvietotu, jo vairāk darba tiks paveikts.

Ko sauc par strāvas darbu

Elektriskai strāvai kā fiziskam lielumam pašam par sevi nav praktiskas nozīmes. Vissvarīgākais faktors ir strāvas darbība, ko raksturo tās veiktais darbs. Pats darbs ir noteikta darbība, kuras laikā viena veida enerģija tiek pārvērsta citā. Piemēram, elektrisko enerģiju pārvērš mehāniskajā enerģijā, griežot motora vārpstu. Pašas elektriskās strāvas darbs sastāv no lādiņu kustības vadītājā elektriskā lauka ietekmē. Faktiski visu darbu, kas saistīts ar lādētu daļiņu pārvietošanu, veic elektriskais lauks.

Lai veiktu aprēķinus, ir jāatvasina elektriskās strāvas darba formula. Lai sastādītu formulas, jums būs nepieciešami tādi parametri kā strāvas stiprums un. Tā kā elektriskās strāvas un elektriskā lauka darbs ir viens un tas pats, tas tiks izteikts kā vadītājā plūstošā sprieguma un lādiņa reizinājums. Tas ir: A = Uq. Šī formula tika iegūta no attiecības, kas nosaka spriegumu vadītājā: U = A/q. No tā izriet, ka spriegums ir elektriskā lauka A darbs uz lādētas daļiņas q pārnesi.

Uzlādētā daļiņa vai pati lādiņa tiek parādīta kā strāvas stipruma un laika, kas pavadīts šī lādiņa kustībai pa vadītāju, reizinājums: q \u003d It. Šajā formulā tika izmantota strāvas stipruma attiecība vadītājā: I \u003d q / t. Tas ir, lādiņa attiecība pret laika intervālu, kurā lādiņš iet caur vadītāja šķērsgriezumu. Galīgajā formā elektriskās strāvas darba formula izskatīsies kā zināmu daudzumu produkts: A \u003d UIt.

Kādās mērvienībās mēra elektriskās strāvas darbu?

Pirms tieši atrisināt jautājumu par to, kādā veidā tiek mērīts elektriskās strāvas darbs, ir jāsavāc visu fizisko lielumu mērvienības, ar kurām šis parametrs tiek aprēķināts. Jebkurš darbs, tāpēc šī daudzuma mērvienība būs 1 džouls (1 J). Spriegumu mēra voltos, strāvu mēra ampēros un laiku mēra sekundēs. Tātad mērvienība izskatīsies šādi: 1 J = 1V x 1A x 1s.

Pamatojoties uz iegūtajām mērvienībām, elektriskās strāvas darbs tiks noteikts kā strāvas stipruma ķēdes posmā, sprieguma posma galos un laika intervāla, kurā strāva plūst caur vadītāju, reizinājums.

Mērījumu veic, izmantojot voltmetru un pulksteni. Šīs ierīces ļauj efektīvi atrisināt problēmu, kā atrast precīzu dotā parametra vērtību. Ieslēdzot ķēdē ampērmetru un voltmetru, ir jāuzrauga to rādījumi noteiktā laika periodā. Iegūtie dati tiek ievietoti formulā, pēc tam tiek parādīts gala rezultāts.

Visu trīs ierīču funkcijas ir apvienotas elektriskajos skaitītājos, kas ņem vērā patērēto enerģiju un faktiski elektriskās strāvas paveikto darbu. Šeit tiek izmantota cita mērvienība - 1 kWh, kas arī nozīmē, cik daudz darba tika paveikts laika vienībā.

Mehāniskais darbs (spēka darbs) tev ir pazīstams jau no pamatskolas fizikas kursa. Atgādiniet tur sniegto mehāniskā darba definīciju šādiem gadījumiem.

Ja spēks ir vērsts vienā virzienā ar ķermeņa nobīdi, tad spēka veikto darbu

Šajā gadījumā spēka paveiktais darbs ir pozitīvs.

Ja spēks ir vērsts pretēji ķermeņa kustībai, tad spēka veiktais darbs ir

Šajā gadījumā spēka veiktais darbs ir negatīvs.

Ja spēks f_vec ir vērsts perpendikulāri ķermeņa pārvietojumam s_vec, tad spēka darbs ir nulle:

Darbs ir skalārs lielums. Darba mērvienību sauc par džoulu (apzīmē: J) par godu angļu zinātniekam Džeimsam Džoulam, kuram bija nozīmīga loma enerģijas nezūdamības likuma atklāšanā. No formulas (1) izriet:

1 J = 1 N * m.

1. 0,5 kg smags stienis tika pārvietots pa galdu par 2 m, pieliekot tam elastības spēku, kas vienāds ar 4 N (28.1. att.). Berzes koeficients starp stieni un galdu ir 0,2. Kāds ir darbs bārā:
a) gravitācija m?
b) normāli reakcijas spēki?
c) elastības spēks?
d) slīdēšanas berzes spēki tr?

Vairāku spēku kopējo darbu, kas iedarbojas uz ķermeni, var atrast divos veidos:
1. Atrodiet katra spēka darbu un pievienojiet šos darbus, ņemot vērā zīmes.
2. Atrodiet visu ķermenim pielikto spēku rezultantu un aprēķiniet rezultāta darbu.

Abas metodes dod tādu pašu rezultātu. Lai to pārbaudītu, atgriezieties pie iepriekšējā uzdevuma un atbildiet uz 2. uzdevuma jautājumiem.

2. Kas ir vienāds ar:
a) visu uz bloku iedarbojošo spēku darba summa?
b) visu uz stieni iedarbojošo spēku rezultants?
c) rezultāta darbs? Vispārējā gadījumā (kad spēks f_vec ir vērsts patvaļīgā leņķī pret pārvietojumu s_vec), spēka darba definīcija ir šāda.

Pastāvīga spēka darbs A ir vienāds ar spēka moduļa F reizinājumu ar nobīdes moduli s un leņķa α kosinusu starp spēka virzienu un pārvietošanas virzienu:

A = Fs cos α (4)

3. Parādiet, ka vispārējā darba definīcija ļauj izdarīt secinājumus, kas parādīti nākamajā diagrammā. Formulējiet tos mutiski un pierakstiet savā piezīmju grāmatiņā.

4. Uz galda esošā stieņa, kura modulis ir 10 N, tiek pielikts spēks. Kāds ir leņķis starp šo spēku un stieņa kustību, ja, stienim pārvietojoties 60 cm pāri galdam, šis spēks iedarbojas darbs: a) 3 J; b) –3 J; c) –3 J; d) -6 J? Izveidojiet paskaidrojošus rasējumus.

2. Gravitācijas darbs

Ļaujiet ķermenim ar masu m pārvietoties vertikāli no sākotnējā augstuma h n līdz galīgajam augstumam h k.

Ja ķermenis virzās uz leju (h n > h k, 28.2. att., a), kustības virziens sakrīt ar gravitācijas virzienu, tāpēc gravitācijas darbs ir pozitīvs. Ja ķermenis virzās uz augšu (h n< h к, рис. 28.2, б), то работа силы тяжести отрицательна.

Abos gadījumos darbs, ko veic gravitācija

A \u003d mg (h n - h k). (5)

Tagad atradīsim gravitācijas veikto darbu, pārvietojoties leņķī pret vertikāli.

5. Neliels bloks ar masu m slīdēja pa slīpu plakni ar garumu s un augstumu h (28.3. att.). Slīpa plakne veido leņķi α ar vertikāli.

a) Kāds ir leņķis starp gravitācijas virzienu un stieņa kustības virzienu? Izveidojiet paskaidrojošu zīmējumu.
b) Izsaka gravitācijas darbu m, g, s, α izteiksmē.
c) Izteikt s kā h un α.
d) Izsaka gravitācijas darbu m, g, h izteiksmē.
e) Kāds ir gravitācijas darbs, kad stienis virzās uz augšu pa visu to pašu plakni?

Pabeidzot šo uzdevumu, jūs pārliecinājāties, ka gravitācijas darbs tiek izteikts ar formulu (5) arī tad, kad ķermenis pārvietojas leņķī pret vertikāli - gan uz augšu, gan uz leju.

Bet tad formula (5) gravitācijas darbam ir spēkā, kad ķermenis pārvietojas pa jebkuru trajektoriju, jo jebkuru trajektoriju (28.4. att., a) var attēlot kā mazu "slīpu plakņu" kopu (28.4. att., b) .

Tādējādi
gravitācijas darbs kustības laikā, bet jebkuru trajektoriju izsaka ar formulu

A t \u003d mg (h n - h k),

kur h n - ķermeņa sākotnējais augstums, h līdz - tā galīgais augstums.
Smaguma darbs nav atkarīgs no trajektorijas formas.

Piemēram, gravitācijas darbs, pārvietojot ķermeni no punkta A uz punktu B (28.5. att.) pa 1., 2. vai 3. trajektoriju, ir vienāds. No šejienes jo īpaši izriet, ka gravitācijas darbs, pārvietojoties pa slēgtu trajektoriju (kad ķermenis atgriežas sākuma punktā), ir vienāds ar nulli.

6. Lodīte ar masu m, kas karājas uz l garuma vītnes, tiek novirzīta par 90º, saglabājot vītni nostieptu, un atlaista bez grūdiena.
a) Kāds ir gravitācijas darbs laikā, kurā lode pārvietojas līdzsvara stāvoklī (28.6. att.)?
b) Kāds ir vītnes elastības spēka darbs tajā pašā laikā?
c) Kāds ir rezultējošo spēku darbs, kas vienā laikā tiek pielikts uz lodi?

3. Elastības spēka darbs

Atsperei atgriežoties nedeformētā stāvoklī, elastīgais spēks vienmēr veic pozitīvu darbu: tā virziens sakrīt ar kustības virzienu (28.7. att.).

Atrodi elastīgā spēka darbu.
Šī spēka modulis ir saistīts ar deformācijas moduli x ar attiecību (sk. 15. §)

Šāda spēka darbu var atrast grafiski.

Vispirms ņemiet vērā, ka nemainīga spēka darbs ir skaitliski vienāds ar taisnstūra laukumu zem spēka un nobīdes grafika (28.8. att.).

28.9. attēlā parādīts elastīgā spēka F(x) diagramma. Garīgi sadalīsim visu ķermeņa pārvietojumu tik mazos intervālos, ka spēku uz katru no tiem var uzskatīt par nemainīgu.

Tad darbs pie katra no šiem intervāliem ir skaitliski vienāds ar attēla laukumu zem attiecīgās diagrammas sadaļas. Viss darbs ir vienāds ar darba summu šajās jomās.

Līdz ar to šajā gadījumā darbs ir arī skaitliski vienāds ar figūras laukumu zem F(x) atkarības grafika.

7. Izmantojot 28.10. attēlu, pierādiet to

elastīgā spēka darbu, atsperei atgriežoties nedeformētā stāvoklī, izsaka ar formulu

A = (kx 2)/2. (7)

8. Izmantojot grafiku 28.11.attēlā, pierādiet, ka atsperes deformācijai mainoties no x n uz x k, elastīgā spēka darbu izsaka ar formulu.

No formulas (8) redzams, ka elastīgā spēka darbs ir atkarīgs tikai no atsperes sākotnējās un beigu deformācijas, Tāpēc, ja ķermenis vispirms tiek deformēts un pēc tam atgriežas sākotnējā stāvoklī, tad elastīgā spēka darbs. spēks ir nulle. Atgādiniet, ka gravitācijas darbam ir tāda pati īpašība.

9. Sākotnējā brīdī atsperes spriegums ar stingrību 400 N / m ir 3 cm. Atspere tiek izstiepta vēl 2 cm.
a) Kāda ir atsperes galīgā deformācija?
b) Kādu darbu veic atsperes elastīgais spēks?

10. Sākotnējā brīdī atspere ar stingrību 200 N / m tiek izstiepta par 2 cm, bet pēdējā brīdī tā tiek saspiesta par 1 cm. Kāds ir atsperes elastīgā spēka darbs?

4. Berzes spēka darbs

Ļaujiet ķermenim slīdēt uz fiksēta atbalsta. Slīdošais berzes spēks, kas iedarbojas uz ķermeni, vienmēr ir vērsts pretējai kustībai un līdz ar to slīdošā berzes spēka darbs ir negatīvs jebkuram kustības virzienam (28.12. att.).

Tāpēc, ja stienis tiek pārvietots pa labi un ar tapu tādā pašā attālumā pa kreisi, tad, lai gan tas atgriežas sākotnējā stāvoklī, kopējais slīdošā berzes spēka darbs nebūs vienāds ar nulli. Šī ir vissvarīgākā atšķirība starp slīdošās berzes spēku un gravitācijas spēka un elastības spēka darbu. Atgādiniet, ka šo spēku darbs, pārvietojot ķermeni pa slēgtu trajektoriju, ir vienāds ar nulli.

11. Stienis ar masu 1 kg tika pārvietots pa galdu tā, ka tā trajektorija izrādījās kvadrāts ar 50 cm malu.
a) Vai bloks atgriezās sākuma punktā?
b) Kāds ir berzes spēka kopējais darbs, kas iedarbojas uz stieni? Berzes koeficients starp stieni un galdu ir 0,3.

5. Jauda

Bieži vien svarīgs ir ne tikai paveiktais darbs, bet arī darba ātrums. To raksturo spēks.

Jauda P ir veiktā darba A attiecība pret laika intervālu t, kurā šis darbs tiek veikts:

(Dažreiz mehānikā jaudu apzīmē ar burtu N, bet elektrodinamikā ar burtu P. Mums šķiet ērtāk izmantot to pašu jaudas apzīmējumu.)

Jaudas mērvienība ir vats (apzīmēts: W), kas nosaukts angļu izgudrotāja Džeimsa Vata vārdā. No formulas (9) izriet, ka

1 W = 1 J/s.

12. Kādu spēku attīsta cilvēks, 2 s vienmērīgi paceļot 10 kg smagu ūdens spaini 1 m augstumā?

Bieži vien ir ērti izteikt spēku nevis darba un laika izteiksmē, bet gan spēka un ātruma izteiksmē.

Apsveriet gadījumu, kad spēks ir vērsts gar pārvietojumu. Tad spēka darbs A = Fs. Aizvietojot šo izteiksmi jaudas formulā (9), mēs iegūstam:

P = (Fs)/t = F(s/t) = Fv. (desmit)

13. Automašīna brauc pa horizontālu ceļu ar ātrumu 72 km/h. Tajā pašā laikā tā dzinējs attīsta 20 kW jaudu. Kāds ir pretestības spēks automašīnas kustībai?

Pamudināt. Kad automašīna pārvietojas pa horizontālu ceļu ar nemainīgu ātrumu, vilces spēks absolūtā vērtībā ir vienāds ar automašīnas pretestības spēku.

14. Cik ilgs laiks būs nepieciešams, lai vienmērīgi paceltu 4 tonnas smagu betona bloku 30 m augstumā, ja celtņa motora jauda ir 20 kW un celtņa motora efektivitāte ir 75%?

Pamudināt. Elektromotora efektivitāte ir vienāda ar kravas pacelšanas darba attiecību pret dzinēja darbu.

Papildus jautājumi un uzdevumi

15. No balkona 10 augstumā un 45º leņķī pret horizontu tiek izmesta lode ar masu 200 g. Lidojuma laikā sasniedzot maksimālo 15 m augstumu, bumba nokrita zemē.
a) Kādu darbu veic gravitācija, paceļot bumbu?
b) Kādu darbu veic gravitācija, kad bumba ir nolaista?
c) Kādu darbu veic gravitācija visa bumbas lidojuma laikā?
d) Vai nosacījumā ir papildu dati?

16. 0,5 kg smaga lode ir piekārta uz atsperes ar stingrību 250 N/m un atrodas līdzsvarā. Bumba tiek pacelta tā, lai atspere kļūtu nedeformēta un atbrīvota bez grūdiena.
a) Kādā augstumā bumba tika pacelta?
b) Kāds ir gravitācijas darbs laikā, kurā bumbiņa pārvietojas līdzsvara stāvoklī?
c) Kāds ir elastīgā spēka darbs laikā, kurā lode virzās līdzsvara stāvoklī?
d) Kāds ir visu lodei pielikto spēku rezultanta darbs laikā, kurā lode pārvietojas līdzsvara stāvoklī?

17. 10 kg smagas ragavas bez sākuma ātruma noslīd lejā pa sniegotu kalnu ar slīpuma leņķi α = 30º un pārvietojas kādu attālumu pa horizontālu virsmu (28.13. att.). Berzes koeficients starp ragavām un sniegu ir 0,1. Kalna pamatnes garums l = 15 m.

a) Kāds ir berzes spēka modulis, ragavām pārvietojoties pa horizontālu virsmu?
b) Kāds ir berzes spēka darbs, ragavām pārvietojoties pa horizontālu virsmu 20 m garumā?
c) Kāds ir berzes spēka modulis, kad ragavas pārvietojas kalnā?
d) Kādu darbu veic berzes spēks kamanu nolaišanās laikā?
e) Kādu darbu veic gravitācija ragavu nolaišanās laikā?
f) Kāds ir rezultējošo spēku darbs, kas iedarbojas uz ragavām, tām nolaižoties no kalna?

18. Automašīna, kas sver 1 tonnu, pārvietojas ar ātrumu 50 km/h. Dzinējs attīsta 10 kW jaudu. Benzīna patēriņš ir 8 litri uz 100 km. Benzīna blīvums ir 750 kg/m 3 un tā īpatnējais sadegšanas siltums ir 45 MJ/kg. Kāda ir dzinēja efektivitāte? Vai stāvoklī ir papildu dati?
Pamudināt. Siltumdzinēja efektivitāte ir vienāda ar dzinēja veiktā darba attiecību pret siltuma daudzumu, kas izdalās degvielas sadegšanas laikā.

Gandrīz visi bez vilcināšanās atbildēs: otrajā. Un viņi kļūdīsies. Lieta ir tieši pretēja. Fizikā ir aprakstīts mehāniskais darbs šādas definīcijas: mehāniskais darbs tiek veikts, kad uz ķermeni iedarbojas spēks un tas kustas. Mehāniskais darbs ir tieši proporcionāls pieliktajam spēkam un nobrauktajam attālumam.

Mehāniskā darba formula

Mehānisko darbu nosaka pēc formulas:

kur A ir darbs, F ir spēks, s ir nobrauktais attālums.

POTENCIĀLS(potenciālā funkcija), jēdziens, kas raksturo plašu fizisko spēku lauku (elektrisko, gravitācijas u.c.) klasi un kopumā fizisko lielumu laukus, kas attēloti ar vektoriem (šķidruma ātruma lauks utt.). Vispārīgā gadījumā vektora lauka potenciāls a( x,y,z) ir tāda skalāra funkcija u(x,y,z), ka a=grad

35.Vadītāji elektriskajā laukā. Elektriskā jauda.vadītāji elektriskajā laukā. Vadītāji ir vielas, ko raksturo liels skaits brīvu lādiņu nesēju, kas var pārvietoties elektriskā lauka ietekmē. Vadītāji ietver metālus, elektrolītus, ogles. Metālos brīvo lādiņu nesēji ir atomu ārējo apvalku elektroni, kuri, atomiem mijiedarbojoties, pilnībā zaudē saikni ar “saviem” atomiem un kļūst par visa vadītāja īpašumu kopumā. Brīvie elektroni piedalās termiskajā kustībā kā gāzes molekulas un var pārvietoties pa metālu jebkurā virzienā. Elektriskā jauda- vadītāja raksturlielums, tā spējas uzkrāt elektrisko lādiņu mērs. Elektrisko ķēžu teorijā kapacitāte ir divu vadītāju savstarpējā kapacitāte; elektriskās ķēdes kapacitatīvā elementa parametrs, kas parādīts divu terminālu tīkla veidā. Šāda kapacitāte tiek definēta kā elektriskā lādiņa lieluma attiecība pret potenciālo starpību starp šiem vadītājiem

36.Plakana kondensatora kapacitāte.

Plakanā kondensatora kapacitāte.

Tas. plakana kondensatora kapacitāte ir atkarīga tikai no tā izmēra, formas un dielektriskās konstantes. Lai izveidotu lieljaudas kondensatoru, ir jāpalielina plākšņu laukums un jāsamazina dielektriskā slāņa biezums.

37. Strāvu magnētiskā mijiedarbība vakuumā. Ampera likums.Ampera likums. 1820. gadā Ampērs (franču zinātnieks (1775-1836)) eksperimentāli izveidoja likumu, pēc kura var aprēķināt spēks, kas iedarbojas uz vadītāja elementu garumā ar strāvu.

kur ir magnētiskās indukcijas vektors, ir strāvas virzienā novilkta vadītāja garuma elementa vektors.

Spēka modulis, kur ir leņķis starp strāvas virzienu vadītājā un magnētiskā lauka virzienu. Taisnam vadītājam ar strāvu vienmērīgā laukā

Darbības spēka virzienu var noteikt, izmantojot kreisās rokas noteikumi:

Ja kreisās rokas plauksta ir novietota tā, lai plaukstā nonāktu magnētiskā lauka parastā (atbilstoši pašreizējai) sastāvdaļai, un četri izstiepti pirksti ir vērsti pa strāvu, tad īkšķis norādīs virzienu, kurā darbojas ampēra spēks. .

38. Magnētiskā lauka stiprums. Biota-Savarta-Laplasa likumsMagnētiskā lauka stiprums(standarta apzīmējums H ) - vektors fiziskais daudzums, vienāds ar vektora starpību magnētiskā indukcija B un magnetizācijas vektors Dž .

AT Starptautiskā mērvienību sistēma (SI): kur- magnētiskā konstante.

BSL likums. Likums, kas nosaka atsevišķa strāvas elementa magnētisko lauku

39. Biota-Savarta-Laplasa likuma pielietojumi. Līdzstrāvas laukam

Apļveida cilpai.

Un solenoīdam

40. Magnētiskā lauka indukcija Magnētisko lauku raksturo vektora lielums, ko sauc par magnētiskā lauka indukciju (vektora lielumu, kas ir spēks, kas raksturīgs magnētiskajam laukam noteiktā telpas punktā). MI. (B) tas nav spēks, kas iedarbojas uz vadītājiem, tas ir daudzums, kas tiek atrasts ar doto spēku saskaņā ar šādu formulu: B \u003d F / (I * l) (Verbāli: MI vektora modulis. (B) ir vienāds ar spēka moduļa F attiecību, ar kādu magnētiskais lauks iedarbojas uz strāvu nesošu vadītāju, kas atrodas perpendikulāri magnētiskajām līnijām, pret strāvas stiprumu vadītājā I un vadītāja garumu l. Magnētiskā indukcija ir atkarīga tikai no magnētiskā lauka. Šajā sakarā indukciju var uzskatīt par magnētiskā lauka kvantitatīvo raksturlielumu. Tas nosaka, ar kādu spēku (Lorenca spēks) magnētiskais lauks iedarbojas uz lādiņu, kas kustas ar ātrumu. MI mēra Teslā (1 T). Šajā gadījumā 1 Tl \u003d 1 N / (A * m). MI ir virziens. Grafiski to var zīmēt kā līnijas. Vienmērīgā magnētiskajā laukā MI ir paralēli, un MI vektors visos punktos tiks virzīts vienādi. Nevienmērīga magnētiskā lauka gadījumā, piemēram, laukā ap vadītāju ar strāvu, magnētiskās indukcijas vektors mainīsies katrā telpas punktā ap vadītāju, un šī vektora pieskares radīs koncentriskus apļus ap vadītāju.

41. Daļiņu kustība magnētiskajā laukā. Lorenca spēks. a) - Ja daļiņa lido vienāda magnētiskā lauka apgabalā un vektors V ir perpendikulārs vektoram B, tad tā pārvietojas pa apli ar rādiusu R=mV/qB, jo Lorenca spēks Fl=mV^2 /R spēlē centripetāla spēka lomu. Apgriezienu periods ir T=2piR/V=2pim/qB un tas nav atkarīgs no daļiņas ātruma (tas attiecas tikai uz V<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

L. spēku nosaka sakarība: Fl = q V B sina (q ir kustīgā lādiņa vērtība; V ir tā ātruma modulis; B ir magnētiskā lauka indukcijas vektora modulis; alfa ir leņķis starp vektors V un vektors B) Lorenca spēks ir perpendikulārs ātrumam un tāpēc nedarbojas, nemaina lādiņa ātruma moduli un tā kinētisko enerģiju. Taču ātruma virziens nepārtraukti mainās. Lorenca spēks ir perpendikulārs vektoriem B un v, un tā virzienu nosaka, izmantojot to pašu kreisās rokas noteikumu kā ampēra spēka virzienu: ja kreisā roka ir novietota tā, lai magnētiskās indukcijas komponents B būtu perpendikulārs lādiņa ātrumu, iekļūst plaukstā, un četri pirksti tiek virzīti pa pozitīvā lādiņa kustību (pret negatīvā kustību), tad par 90 grādiem saliektais īkšķis parādīs Lorenca spēka virzienu, kas iedarbojas uz lādiņu F l. .