Энергия магнитного поля

Московский государственный технический университет  
имени Н.Э. Баумана 
И.Н. Фетисов 
 
 
 
 
ЭНЕРГИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ 
 
 
Методические указания  
к выполнению лабораторной работы Э-61  
по курсу общей физики 
 
 
Под редакцией А.В. Семиколенова 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана 
2012 

УДК 538.6 
ББК 22.334 
Ф45 
Рецензент  Е.К. Кузьмина 
 Ф45 
 
Фетисов И.Н. 
  
 
Энергия магнитного поля : метод. указания к выполнению лабораторной работы Э-61 по курсу общей физики  
/ И.Н. Фетисов ; под ред. А.В. Семиколенова. — М.: Изд-во 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — 31, [5] с. : ил. 
 
Рассмотрены основные законы магнитного поля и электромагнитной индукции. Изложены методики измерения 
энергии магнитного поля с помощью калориметра. Дано описание лабораторной установки. Приведен порядок выполнения работы. 
Для студентов 2-го курса всех специальностей МГТУ  
им. Н.Э. Баумана. 
Рекомендовано учебно-методической комиссией НУК ФН. 
 
УДК 538.6 
ББК 22.334 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012 
 
2 

 
 
ВВЕДЕНИЕ 
Электромагнитное поле — особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами. Электромагнитное 
поле имеет две переменные составляющие — электрическое поле 
и магнитное поле, взаимно превращающиеся друг в друга. Полное 
описание электрических и магнитных полей в их взаимосвязи дают уравнения Максвелла [1—3]. 
Электрическое и магнитное поля существуют раздельно в виде 
постоянных полей. Источниками постоянного магнитного поля 
являются намагниченные тела, проводники с током и движущиеся 
электрически заряженные частицы. Природа этих источников едина: магнитное поле возникает в результате движения заряженных 
микрочастиц (электронов, протонов, ионов), а также благодаря 
наличию собственного (так называемого спинового) магнитного 
момента у элементарных частиц.  
Цель работы — ознакомление с магнитным полем и электромагнитной индукцией, изучение энергии магнитного поля катушки 
индуктивности с помощью калориметра.  
 
3 

 
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 
1. Силовое действие электромагнитного поля  
Основными характеристиками электрического и магнитного 
полей являются напряженность электрического поля E и магнитная индукция B, которые определяются через силы, действующие 
на точечный положительный электрический заряд q, находящийся 
в данной точке поля:  
 
э
;
q
=
F
E  
 
[
]
м
,
.
q
=
F
v B  
(1) 
В отличие от электрического поля в магнитном поле сила действует только на движущийся заряд (v — вектор скорости частицы). Модуль магнитной силы  
 
м
sin ,
qvB
=
α
F
 
где α — угол между векторами v и B.  
Вектор Fм перпендикулярен плоскости, образованной векторами v и B, а направление силы для положительного заряда задается 
правилом левой руки (рис. 1); для отрицательного заряда направление силы — противоположное. 
Напряженность электрического поля  
 
,
q
= F
E
 
а модуль магнитной индукции 
 
м
,
sin
F
B
qv
=
α  
 
4