Методы решения задач по физике
Общая характеристика теоремы Гаусса, рассмотрение особенностей применения при решении задач по физики. Знакомство со способами нахождения индукции магнитного поля по закону Био-Савара-Лапласа. Анализ распространенных сфер применения закона Кулона.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.04.2014 |
| Размер файла | 126,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1.Теорема Гаусса
Шар радиусом R имеет заряд, объёмная плотность которого зависит от расстояния r от центра шара по закону . Диэлектрическая проницаемость = 1 внутри и вне шара.
Найти напряжённость E электрического поля в точке, находящейся на расстоянии r от центра шара.
Рис.
Так как в данном случае расстояние до точки, в которой нужно измерить напряженность, больше радиуса зараженного шара, то воспользуемся теоремой Гаусса, учитывая этот факт:
Тогда
Путем преобразований уравнений, найдем напряженность в точке:
Подставим численные значения:
2.Закон Кулона
теорема магнитный поле
Два точечных заряда q и kq закреплены на расстоянии l друг от друга. На каком расстоянии x от заряда q нужно поместить заряд Q так, чтобы он находился в положении равновесия?
Рис.
По принципу суперпозиции, будем находить напряженности в точке с зарядом Q, созданные двумя другими зарядами.
Заряд Q будет находиться в положении равновесия в точке пространства, где суммарная напряженность поля = 0. В данном случае, так как заряды q и kq имеют отрицательный заряд, то заряд Q (отрицательный) нужно поместить между ними. Тогда, если Q будет на расстоянии х от q, то он будет в равновесии.
Должно выполняться условие ;
Найдем х:
корень будет единственный
тогда
м
3.Индукция магнитного поля
Токи I1, I2 и I3 текут по тонким проводникам. Найти индукцию магнитного поля в точке О, если I1 = kI, I2 = mI, I3 = nI, R - радиус петли. Направление считать положительным при указанных на рисунке направлениях тока.
Рис.
Рис.
Каждый проводник создает магнитное поле в рассматриваемой точке О, тогда по принципу суперпозиции искомая индукция есть результирующая индукция в точке О.
Индукцию можно найти по закону Био-Савара-Лапласа:
Горизонтальные составляющие проводников не влияют на индукцию в точке О, так как из формулы видно, что если векторное произведение равно нулю, то и индукция равна нулю.
Тогда в точке О магнитные поля создают три элемента: петля и два бесконечных проводника.
Найдем индукцию, создаваемую током :
Находим, что направление индукции B, создаваемой током I1 от нас, для тока I2 к нам, согласно рисунку 1.
, ;
Примем за положительное направление от нас, тогда:
;
===3,14*10^(-6)=3,14мкТл
Вектор индукции в точке О направлен от нас.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Содержание закона Ампера. Напряженность магнитного поля, её направление. Закон Био-Савара-Лапласа, сущность принципа суперпозиции. Циркуляция вектора магнитного напряжения. Закон полного тока (дифференциальная форма). Поток вектора магнитной индукции.
лекция [489,1 K], добавлен 13.08.2013Введение в магнитостатику. Сила Лоренца. Взаимодействие токов. Физический смысл индукции магнитного поля, его графическое изображение. Примеры расчета магнитных полей прямого тока и равномерно движущегося заряда. Сущность закона Био–Савара-Лапласа.
лекция [324,6 K], добавлен 18.04.2013Действие силового поля в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты. Основные характеристики магнитного поля. Гипотеза Ампера, закон Био-Савара-Лапласа. Магнитный момент рамки с током. Явление электромагнитной индукции; гистерезис, самоиндукция.
презентация [3,5 M], добавлен 28.07.2015Свойства силовых линий. Поток вектора напряженности электрического поля. Доказательство теоремы Гаусса. Приложение теоремы Гаусса к расчету напряженности электрических полей. Силовые линии на входе и на выходе из поверхности. Обобщенный закон Кулона.
реферат [61,6 K], добавлен 08.04.2011Описание теоремы Гаусса как альтернативной формулировки закона Кулона. Расчеты электростатического поля заданной системы зарядов в вакууме и вычисление напряженности поля вокруг заряженного тела согласно данных условий. Сравнительный анализ решений.
контрольная работа [474,5 K], добавлен 23.11.2010Изучение причины магнитной аномалии. Методы определения горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли. Применение закона Био-Савара-Лапласа. Определение причины поворота стрелки после подачи напряжения на катушку тангенс–гальванометра.
контрольная работа [110,1 K], добавлен 25.06.2015Этапы расчетов границы энергетических зон окрестностей планеты Земля. Общая характеристика теории гравитации. Знакомство с основными особенностями известного третьего закона Кеплера, анализ сфер применения. Рассмотрение специальной теории относительности.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 17.05.2014Что такое задача, классы, виды и этапы решения задач. Сущность эвристического подхода в решении задач по физике. Понятие эвристики и эвристического обучения. Характеристика эвристических методов (педагогические приемы и методы на основе эвристик).
курсовая работа [44,6 K], добавлен 17.10.2006Алгоритм решения задач по разделу "Механика" курса физики общеобразовательной школы. Особенности определения характеристик электрона по законам релятивистской механики. Расчет напряженности электрических полей и величины заряда по законам электростатики.
автореферат [145,0 K], добавлен 25.08.2015Анализ источников магнитного поля, основные методы его расчета. Связь основных величин, характеризующих магнитное поле. Интегральная и дифференциальная формы закона полного тока. Принцип непрерывности магнитного потока. Алгоритм расчёта поля катушки.
дипломная работа [168,7 K], добавлен 18.07.2012Четыре типа взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, ядерное (сильное), слабое. Фундаментальные свойства зарядов. Закон Кулона. Напряженность поля. Теорема Гаусса. Дифференциальная формулировка закона Кулона. Объемная плотность заряда шара.
реферат [87,3 K], добавлен 21.10.2013Отличие постоянных магнитов от электрических диполей. Открытие Эрстеда. Правило буравчика. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле движущегося заряда, прямого и кругового токов. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции. Уравнения магнитостатики.
презентация [4,2 M], добавлен 07.03.2016Общие понятия, история открытия электромагнитной индукции. Коэффициент пропорциональности в законе электромагнитной индукции. Изменение магнитного потока на примере прибора Ленца. Индуктивность соленоида, расчет плотности энергии магнитного поля.
лекция [322,3 K], добавлен 10.10.2011История открытия магнитного поля. Источники магнитного поля, понятие вектора магнитной индукции. Правило левой руки как метод определения направления силы Ампера. Межпланетное магнитное поле, магнитное поле Земли. Действие магнитного поля на ток.
презентация [3,9 M], добавлен 22.04.2010Понятие и основные свойства магнитного поля, изучение замкнутого контура с током в магнитном поле. Параметры и определение направления вектора и линий магнитной индукции. Биография и научная деятельность Андре Мари Ампера, открытие им силы Ампера.
контрольная работа [31,4 K], добавлен 05.01.2010Метод конечных элементов (МКЭ) — численный метод решения задач прикладной физики. История возникновения и развития метода, области его применения. Метод взвешенных невязок. Общий алгоритм статического расчета МКЭ. Решение задач методом конечных элементов.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 31.05.2012Силовые линии электростатического поля. Поток вектора напряженности. Дифференциальная форма теоремы Остроградского-Гаусса. Вычисление электростатических полей с помощью теоремы Остроградского-Гаусса. Поле бесконечной равномерно заряженной плоскости.
презентация [2,3 M], добавлен 13.02.2016Дифференциальное уравнение теплопроводности. Поток тепла через элементарный объем. Условия постановка краевой задачи. Методы решения задач теплопроводности. Численные методы решения уравнения теплопроводности. Расчет температурного поля пластины.
дипломная работа [353,5 K], добавлен 22.04.2011Виды геометрической симметрии источников магнитного поля. Двойственность локальной идеализации токового источника. Опытное обнаружение безвихревого вида электромагнитной индукции. Магнито-термический эффект.
статья [57,7 K], добавлен 02.09.2007Электрический заряд и закон его сохранения в физике, определение напряженности электрического поля. Поведение проводников и диэлектриков в электрическом поле. Свойства магнитного поля, движение заряда в нем. Ядерная модель атома и реакции с его участием.
контрольная работа [5,6 M], добавлен 14.12.2009
