Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћагнитное поле. ¬ектор магнитной индукции. ¬заимодействие токов




¬ 1820 г.  опенгагенский профессор физики Ёрстед открыл, что проводник с током вызывает по€вление сил, действующих на магнитную стрелку.

ѕрактически одновременно јмпером было открыто и подробно изучено взаимодействие токов, который исследовал поведение подвижных проволочных контуров с током различной формы, укрепленных в специальных приспособлени€х (станки јмпера).

ѕостепенно сложились следующие общие представлени€ о магнитном поле.

ћагнитным полем называют вид материи, через которую переда≠етс€ силовое воздействие на движущиес€ электрические зар€ды и тела, обладающие магнитным моментом.

ћагнитное поле может создаватьс€ током зар€женных частиц, либо магнитными моментами электронов в атомах (посто€нные магниты).  роме этого, оно по€вл€етс€ при наличии измен€ющегос€ во времени электрического пол€.

ћагнитное поле может быть обнаружено по действию на движущиес€ зар€ды и посто€нные магниты. ѕробным элементом дл€ изучени€ магнит≠ного пол€ €вл€етс€ бесконечно маленька€ маг≠нитна€ стрелка или контур с током, которые сво≠им магнитным полем не искажают исследуемое поле.

ќсновной силовой характеристикой магнит≠ного пол€ €вл€етс€ вектор магнитной индукции ¬. ≈го величину рассчитывают по формулам:

или ,

где Ц максимальна€ сила, действующа€ на проводник длиной , M maxЦмаксимальный вращающий момент, действующий на пробную рамку площадью S с током I.

¬ —» магнитна€ индукци€ измер€етс€ в теслах (“л), в системе —√— в гауссах.

ћагнитные пол€ изобра≠жают с помощью линий магнитной индукции (силовых линий). Ћинии магнитной индукции Ц линии, касательные к которым в данной точке совпадают по направлению с вектором ¬ в этой точке. Ќаправление линий магнитной индукции св€зано с направлением тока в проводнике. Ќаправление силовых линий магнитного пол€, создаваемого проводником с током, определ€етс€ по правилу правого винта (бурав≠чика): если правовинтовой буравчик ввинчивать по направлению тока, то направление вращени€ руко€тки буравчика будет совпадать с направлением линий магнитной индукции.

Ћинии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают провод≠ники с токами. «амкнутость (вихревой характер) линий магнитной индукции говорит о том, что в природе не существует магнитных зар€дов, на которых бы они начинались или заканчивались.

4.2. —ила јмпера. «акон Ѕио́Ч—авараЧЋапла́са

ќдним из про€влений магнитного пол€ €вл€етс€ его силовое воздей≠ствие на проводник с током, помещенный в магнитное поле. јмпером было установлено, что на проводник с током, помещенный в однородное магнитное поле, индукци€ которого ¬, действует сила, пропорциональна€ силе тока и индукции магнитного пол€:

dF = B I dl sin a,

где a Ц угол между векторами ¬ и dl. »ли в векторной форме: ,

где dl Ц малый участок проводника, имеющий на≠правление, совпадающее с направлением тока]. ѕроизведение I d l называют элементом тока. ¬ случае пр€молинейного проводника длиной l:

ƒл€ определени€ направлени€ силы пользуютс€ правилом левой руки: линии магнитной индукции вход€т в ладонь, четыре пальца совпадают с направлением тока, отогнутый большой палец укажет направление действи€ силы.

— помощью силы јмпера можно объ€снить взаимодействие двух параллельных проводников. ƒва тонких пр€молинейных проводника, по которым текут токи, прит€гиваютс€, если токи в них имеют одинаковое направление, и отталкиваютс€, если токи противоположны. ¬заимодействие токов осуществл€етс€ посредством магнитного пол€.

«акон Ѕио́Ч—авараЧЋапла́саЧ физический закон дл€ определени€ модул€ вектора магнитной индукции в любой точке магнитного пол€, порождаемого посто€нным электрическим током на некотором рассматриваемом участке. Ѕыл установлен экспериментально в 1820 году Ѕио и —аваром. Ћаплас проанализировал данное выражение и показал, что с его помощью путЄм интегрировани€ можно вычислить магнитное поле движущегос€ точечного зар€да, если считать движение одной зар€женной частицы током.

«акон Ѕио́Ч—авараЧЋапла́са играет в магнитостатике ту же роль, что и закон  улона в электростатике, и глубоко аналогичен ему.

ћодуль вектора определ€етс€ выражением (в системе —»)

4.3. –абота по перемещению проводника с током в магнитном поле.ћагнитный поток

“ак как на проводник с током в магнитном поле действует сила јмпера, то под ее действием магнитным полем совершаетс€ работа по перемещению проводника с током. ƒл€ определени€ этой работы рассмотрим проводник длиной l с током I, помещенный в однородное магнитное поле, перпендикул€рное плоскости контура (рис. 15.1). ѕод действием силы јмпера
Fј = I B l проводник переместитс€ параллельно самому себе на рассто€ние dx. –абота, совершаема€ магнитным полем, равна :

(т.к. ).

” нас направление пол€ ¬ перпендикул€рно площадке dS. ¬ общем случае берем составл€ющую ¬n: .

¬ведем пон€тие потока вектора магнитной индукции (магнитный поток): ‘ = ¬n S = ¬ S cos a,

где a Ц угол между вектором нормали к плоскрсти IFј и вектором магнитной индукции. ¬ случае неоднородного пол€ рассматривают магнитный поток через элементарную площадку: , затем суммируют по всей площади S: .

[‘] = ¬б (вебер).

“огда работа по перемещению проводника с током в магнитном поле: Þ

где D‘ = ‘2 Ц ‘1 Ц изменение магнитного потока.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 747 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„тобы получилс€ студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без м€са и развести водой 1:10 © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

2177 - | 2053 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.013 с.