Номер 1, страница 245 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

ПОВТОРИТЕ МАТЕРИАЛ ГЛАВЫ 8 ПО СЛЕДУЮЩЕМУ ПЛАНУ:

1. Выпишите основные понятия и физические величины и дайте им определение.

1. Ниже приведены основные понятия и физические величины, изучаемые в главе 8 "Магнитное поле. Электромагнитная индукция", и их определения.

• Магнитное поле – это особый вид материи, существующий вокруг движущихся электрических зарядов (токов) и постоянных магнитов, и действующий с силой на другие движущиеся заряды или проводники с током, помещенные в это поле.

• Вектор магнитной индукции ($B$) – это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля. Она определяет, с какой силой магнитное поле действует на движущийся заряд или проводник с током. Единица измерения в СИ – тесла (Тл).

• Линии магнитной индукции – это воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора магнитной индукции. Они используются для наглядного изображения магнитных полей. Линии магнитной индукции всегда замкнуты.

• Сила Ампера ($F_A$) – это сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током. Ее модуль определяется по формуле $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$, где $I$ – сила тока в проводнике, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $l$ – длина активной части проводника, $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции. Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки.

• Сила Лоренца ($F_L$) – это сила, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся в нем заряженную частицу. Ее модуль определяется по формуле $F_L = |q| \cdot v \cdot B \cdot \sin(\alpha)$, где $q$ – заряд частицы, $v$ – ее скорость, $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $\alpha$ – угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции. Направление силы Лоренца также определяется по правилу левой руки (для положительного заряда).

• Магнитный поток ($\Phi$) – это скалярная физическая величина, характеризующая количество линий магнитной индукции, пронизывающих некоторую поверхность. Для однородного поля он определяется по формуле $\Phi = B \cdot S \cdot \cos(\alpha)$, где $B$ – модуль вектора магнитной индукции, $S$ – площадь поверхности, $\alpha$ – угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к поверхности. Единица измерения в СИ – вебер (Вб).

• Электромагнитная индукция – это явление возникновения электрического тока (индукционного тока) в замкнутом проводящем контуре при любом изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

• Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея) – гласит, что электродвижущая сила (ЭДС) индукции в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром: $\mathcal{E}_{ind} = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$.

• Правило Ленца – определяет направление индукционного тока и является следствием закона сохранения энергии. Индукционный ток, возникающий в замкнутом контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым этот ток был вызван. Знак "минус" в законе Фарадея является математическим выражением правила Ленца.

• Самоиндукция – это частный случай электромагнитной индукции, заключающийся в возникновении ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении силы тока в нем самом.

• Индуктивность ($L$) – это физическая величина, характеризующая способность проводника или катушки создавать магнитный поток при протекании по нему электрического тока. Является коэффициентом пропорциональности между магнитным потоком, созданным током в контуре, и силой этого тока: $\Phi = L \cdot I$. Единица измерения в СИ – генри (Гн).

• Энергия магнитного поля ($W_m$) – энергия, которой обладает катушка индуктивности с током, запасенная в ее магнитном поле. Рассчитывается по формуле $W_m = \frac{L I^2}{2}$.

Ответ: В рамках главы "Магнитное поле. Электромагнитная индукция" ключевыми являются понятия магнитного поля как посредника взаимодействия между движущимися зарядами, его силовая характеристика – вектор магнитной индукции, и такие явления, как действие поля на ток (сила Ампера) и на отдельный заряд (сила Лоренца). Важнейшим открытием является явление электромагнитной индукции – возникновение тока при изменении магнитного потока, которое описывается законом Фарадея. С этим явлением связаны понятия самоиндукции, индуктивности как меры "инертности" проводника по отношению к изменению тока, и энергии, запасенной в магнитном поле.