Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через

площадку dS называется скалярная физическая величина, равная

где B_n=Bcosα - проекция вектора на направление нормали к площадке dS, α- угол между векторами и , d- вектор, модуль которого равен dS, а направление совпадает с направлением нормали к площадке.

Поток вектора может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от знака cosα.

Поток вектора связывают с контуром по которому течет ток. Положительное направление нормали к контуру связано с направлением тока по правилу правого винта. Поэтому магнитный поток, создаваемый контуром с током через поверхность, ограниченную им самим, всегда положителен.

Поток вектора магнитной индукции через произвольную поверхность S:

Если поле однородно и перпендикулярно ему расположена плоская поверхность с площадью S, то Ф_В=ВS

Единица магнитного потока - вебер (Вб): 1 Вб - магнитный поток, проходящий сквозь плоскую поверхность площадью 1м², расположенную перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого равна 1Тл (1 Вб=1 Тл-м²).

22. Теорема Гаусса для магнитного поля в вакууме

Поток вектора магнитной индукции сквозь любую замкнутую поверхность равен нулю:

Эта теорема отражает факт отсутствия магнитных зарядов, вследствие чего линии магнитной индукции не имеют ни начала ни конца и являются замкнутыми.

23. Потокосцепление.

Магнитный поток через поверхность, ограниченную замкнутым контуром, называется потокосцеплением ψ этого контура.

Потокосцепление контура, обусловленное магнитным полем тока в самом этом контуре, называется потокосцеплением самоиндукции.

Например, найдем потокосцепление самоиндукции соленоида с сердечником с магнитной проницаемостью μ. Магнитный поток сквозь один

виток соленоида площадью S равен Ф₁=BS. Полный магнитный поток, сцепленный со всеми витками соленоида равен:

Потокосцепление контура, обусловленное магнитным полем тока, идущего в другом контуре, называется потокосцеплением взаимной индукци и этих двух контуров.

24. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

Проводник длиной l (он может свободно перемещаться) с током I находится в однородном магнитном поле (см. рисунок). Поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка - из-за чертежа. Сила Ампера F = IBl.

Под ее действием проводник переместился из положения 1 в положение 2.

Работа, совершаемая магнитным полем:

dA =

Использованы соотношения:

dS = ldx - площадь, пересекаемая проводником при его перемещении в магнитном поле; BdS = dФ - поток вектора магнитной индукции, пронизывающий эту площадь. Таким образом,

dA = IdФ

Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле равна произведению силы тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником.

25. Работа по перемещению контура стоком в магнитном поле.

Магнитное поле направлено перпендикулярно плоскости рисунка - за чертеж. Работа dA сил Ампера при перемещении контура ABCDA равна

сумме работ по перемещению проводников ABC(dA₁) и CDA (dA₂), т.е.

dA = dA₁ + dA₂

При перемещении участка CDA силы Ампера направлены в сторону перемещения (образуют с направлением перемещения острые углы), поэтому dA₂ > 0.

Силы, действующие на участок АВС контура, направлены против перемещения (образуют с направлением перемещения тупые углы), поэтому dA₁ <0.

dA₁ = - I (dФ₀+dФ₁)

В сумме dA = - I (dФ₂+dФ₁) или А = I∆Ф, или А = I(ψ₂ – ψ₁).

Работа по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока, сцепленного с контуром (или на его потокосцепление).

Дата добавления: 2014-01-20