Магнитное поле: индукция магнитного поля, сила Ампера, сила Лоренца, магнитные свойства вещества: ЕГЭ по физике

Магнитное поле — одна из фундаментальных составляющих электромагнитного поля. В школьном курсе изучаются вектор магнитной индукции, сила Ампера (действие на проводник с током), сила Лоренца (действие на движущуюся заряженную частицу) и магнитные свойства вещества (намагниченность, ферромагнетики).…

Что нужно знать

• Магнитное поле порождается движущимися зарядами (токами) и постоянными магнитами; обнаруживается по действию на движущиеся заряды и проводники с током.
• Вектор магнитной индукции B характеризует силовое действие поля в данной точке; линии магнитной индукции замкнуты (вихревое поле).
• Модуль вектора B: B = F_max / (I·l·sinα) для прямолинейного проводника с током (сила Ампера), где α — угол между направлением тока и вектором B.
• Сила Ампера: F_A = I·B·l·sinα, направление определяется правилом левой руки (или векторным произведением F = I[l × B]).
• Сила Лоренца: F_Л = |q|·v·B·sinα, направление для положительного заряда — по правилу левой руки (для отрицательного — противоположно).
• Сила Лоренца не совершает работы, так как перпендикулярна скорости; она изменяет направление скорости, но не её модуль.

Термины и понятия

• Магнитное поле: особый вид материи, посредством которого осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами и токами.
• Индукция магнитного поля (B): векторная физическая величина, характеризующая силовое действие магнитного поля на движущиеся заряды и токи…
• Линии магнитной индукции: линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора B; всегда замкнуты.
• Сила Ампера: сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током: F_A = I·B·l·sinα.
• Сила Лоренца: сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу: F_Л = |q|·v·B·sinα.
• Правило левой руки: если левую руку расположить так, чтобы вектор B входил в ладонь, а четыре пальца указывали направление тока (или…
• Магнитная проницаемость (μ): безразмерная величина, показывающая, во сколько раз магнитная индукция в веществе отличается от индукции в…
• Диамагнетики: вещества с μ < 1, слабо намагничиваются против внешнего поля и выталкиваются из него.

Частые ошибки

• Неправильное применение правила левой руки: путают направление тока и скорости отрицательного заряда (для электрона сила Лоренца направлена противоположно правилу для положительного заряда).
• Забывают про угол α в формулах: используют sinα = 1, когда поле не перпендикулярно току/скорости.
• Ошибки в размерности: не переводят длину в метры, скорость в м/с, заряд в кулоны (например, мкКл → Кл).
• Считают, что сила Лоренца может совершать работу и изменять кинетическую энергию частицы (на самом деле она работы не совершает).

Как пройти тему

В курсе «Физика» тема «Магнитное поле: индукция магнитного поля, сила Ампера, сила Лоренца, магнитные свойства вещества» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона
• Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле
• Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля
• Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи
• Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца
• Закон Ома для полной цепи, ЭДС, внутреннее сопротивление источника тока

← Предыдущая тема: Электрический ток в различных средах: металлы, электролиты, полупроводники, газы, вакуум
Следующая тема: Электромагнитная индукция: магнитный поток, закон Фарадея, правило Ленца, самоиндукция, индуктивность

Все темы: ЕГЭ по физике