Механическая работа в магнитном поле

Так как на проводник с током в магнитном поле действуют силы Ампера, то при перемещении проводника эти силы совершают работу. Пусть в однородном магнитном поле проводник длиной совершает поступательное движение в направлении, перпендикулярном направлению вектора (рис. 4.14). Для простоты будем считать, что этот проводник скользит по двум параллельным шинам и замыкает электрическую цепь. Вектор индукции магнитного поля направлен к нам. Тогда сила Ампера направлена вправо, и при перемещении проводника с током на расстояние совершается работа

.

Произведение равно площади контура S между двумя положениями подвижного проводника, а – изменение магнитного потока, пронизывающего контур при движении проводника . Следовательно, работа силы Ампера может быть выражена через силу тока I и изменение магнитного потока :

(4.3)

Полученный результат можно применить для подсчета работы в случае неоднородного поля. Для этого, используя выражение (4.3), можно посчитать работу силы Ампера на тех участках, на которых поле можно считать однородным, а затем просуммировать работы на отдельных участках. В результате можно получить, что результирующая работа сил Ампера равна

,

где разность равна изменению магнитного потока через поверхность контура, то есть разности потоков вектора магнитной индукции в конечном и начальном положениях контура.

Это интересно!