Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

Проводник с током, внесенный в магнитное поле, испытывает со стороны поля воздействие магнитной силы – силы Ампера. Если проводник не закреплен, то под действием этой силы он начнет двигаться. Найдем работу, которая будет совершаться при перемещении проводника длиной l с током I в однородном магнитном поле с индукцией В.

	сила Ампера, действующая на проводник (sina = 1, т.к. B ^ l)
	работа при перемещении проводника на бесконечно малое расстояние dx
	площадь (заштрихована), которую описывает проводник при своем движении
	магнитный поток через площадку dS
	работа по перемещению проводника с током в магнитном поле; Ф – магнитный поток через площадь, описываемую проводником при своем движении

Эта работа совершается не за счет магнитного поля (внешнее поле при этом не меняется), а за счет источника тока.

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.

Рассмотрим контур 1-2-3-4 с током I в неоднородном магнитном поле. Контур будем считать достаточно малым, так чтобы в его пределах магнитную индукцию можно было считать постоянной. На участки контура будут действовать магнитные силы (см. рис.). Контур переместился в положение 1¢-2¢-3¢-4¢. Полная работа по перемещению контура складывается из работ сил по перемещению только участков 2-3 и 1-4. Силы, действующие на участки 1-2 и 3-4, работу не совершают, т.к. они перпендикулярны перемещению:

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле

Таким образом работа по перемещению контура с током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на разность магнитных потоков, пронизывающих площадь контура в конечном и начальном его положениях.

 

Тема 11. Вопрос 1.

Закон Фарадея для электромагнитной индукции.

ЭДС электромагнитной индукции контура численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность ограниченную этим контуром:

;

Этот закон универсальный; ЭДС не зависит от способа изменения магнитного потока.

Правило Ленца.

Индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывавшему этот индукционный ток.

Пусть проводник с током , помещён в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости контура, может свободно перемещаться. Согласно закону сохранения энергии, работа источника тока за время складывается из работы на джоулевую теплоту и работу по перемещению проводника в магнитном поле.

; где - Закон Фарадея.

 

 

Тема 11. Вопрос 2.