Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Индукция магнитного поля – это векторная, силовая характеристика поля, равная отношению максимального момента сил, действующего на пробный контур с током, к магнитному моменту этого контура.





Работа поворота контура с током в магнитном поле

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (Сила Ампера)

Если считать, что магнетизм обусловлен северными и южными магнитными массами (представления, господствовавшие до 20-ых годов 19 века), то характер взаимодействия этих масс в точности повторяет закон взаимодействия точечных зарядов в электростатике (сила взаимодействия электрических и магнитных зарядов направлена по полю). Однако, ситуация изменяется кардинальным образом, если считать, что магнитное поле создается проводниками с током: если поместить проводник с током в магнитное поле, то сила, действующая на проводник направлена не по полю, а перпендикулярно ему.

Для определения величины силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля, следует поместить прямоугольный контур с током в однородное магнитное поле, откуда

 

 


Направление силы Ампера определяется по правилу буравчика: силовые линии поля входят в ладонь, четыре пальца показывают направление тока. Тогда отогнутый большой палец укажет направление силы.

 

Выражение для силы Ампера в дифференциальной форме

 

 

 

Закон Био-Савара-Лапласа.Лаплас, анализируя результаты экспериментов Био и Савара, предложил способ отыскания величины индукции магнитного поля, создаваемого отрезками проводников с током произвольной конфигурации: для определения величины В необходимо разбить проводник на малые, элементарные участки d и затем найти векторную сумму элементарных индукций d , создаваемых всеми участками проводника.

 

Id
d
+


Индукция магнитного поля в

центре кругового тока



+
r0
α1
α2


Индукция магнитного поля,

создаваемая прямым

Проводником с током

Магнитное взаимодействие параллельных токов.

F
I1
I2
I1
Один ток – источник магнитного поля, второй – объект его воздействия.

 


F- сила, действующая на единицу длины одного проводника, со стороны магнитного поля, создаваемого всем другим проводником.

.

Из этого выражения следует определение единицы измерения силы тока:

Один ампер - это сила постоянного тока, текущего по каждому из двух параллельных, бесконечно длинных проводников бесконечно малого кругового сечения в вакууме на расстоянии 1 метр, и создающая силу взаимодействия между ними 2×10−7 Н на каждый метр длины проводника.

Теорема о циркуляции вектора В.

Циркуляция вектора В магнитного поля, создаваемого прямым проводником с током I, по окружности радиуса R

 

 

Оказывается, что этот результат справедлив и для случая проводника с током и замкнутого контура интегрирования произвольных форм.

Используя принцип суперпозиции:Циркуляция вектора магнитной индукции равна алгебраической сумме токов, охватываемых контуром интегрирования, умноженной на μ0.


 

 

Поле бесконечно длинного

Соленоида

где n- число витков, приходящееся

на единицу длины соленоида


Поле тороида

где N- общее число витков

Магнитное поле, создаваемое движущимся зарядом.Следуя историческому развитию теории магнетизма, найдем выражение для индукции магнитного поля, создаваемого движущимся зарядом, опираясь на закон Био-Савара-Лапласа – выражение для индукции магнитного поля, создаваемого элементом тока Id

 

Сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле (Сила Лоренца).

Для получения выражения для силы, которая действует на движущийся заряд в магнитном поле, воспользуемся выражением для силы Ампера в дифференциальной форме и аналогией между элементом тока зарядом q, движущимся со скоростью V: Id ↔q

 

 


Движение заряда в магнитном поле:

1. || – сила Лоренца равна нулю.

Магнитное поле не влияет на движение заряда

2. Если вектор скорости направлен перпендикулярно линиям магнитного поля, то заряд q массой m движется по окружности радиусом R:


Период обращения Т:

 

3. Если угол между направлением вектора скорости и индукции магнитного поля α ≠ 0 или ≠π/2, то заряд q движется по винтовой линии.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.