Сила Лоренца

Опред. ед. силы тока-Ампер

Взаимод. паралл. токов

Закон Ампера

На опыте устан., что на проводник с током в магн. поле действ. сила. Для прямолин. проводников длиной l: F=IBl·sina. При a=90° F=IBl. Для проводников сложной формы з-н Ампера запис. в дифференц. форме: dF=IBdl·sina;

dF=I[B,dl]-векторная форма.

F=SdF

Рассм. 2 проводника, расположенных паралл. друг к другу.

Будем считать, что 1 создаёт магн. поле, а 2 находится в поле 1-го. Тогда индукция маг. поля B ₁ в точках нахождения 2: B ₁ =m ₀ I ₁ /2pd.

F ₂ =I ₂ B ₁ l ₂ sina=mI ₁ I ₂ l ₂ /2pd.

Можно аналог. рассм. силу F ₁ , действующ. на проводник 1 со стороны поля тока I ₂ . F ₁ =F ₂ , если l ₁ =l ₂ =l. Парал. токи притягиваются, антипарал. - отталкиваются.

При рассм. парал. проводников вводят силу, действ. на единицу длины проводника:

f _ед.дл. =m ₀ I ₁ I ₂ /2pd. (1)

Эта ф-ла позвол. ввести единицу силы тока в СИ “1 Ампер”.

Полагая, что I ₁ =I ₂ =I из (1) имеем: I ² =f _ед.дл. ·2pd/m ₀ = f _ед.дл. ·d/2·10 ^-7 . Берём d=1м, f _ед.дл. =2·10 ^-7 Н/м.

За единицу силы тока 1A приним. силу такого тока, который протекает по 2-м парал. проводникам, расп. на расст. 1 м в вакууме, вызывает силу взаимодействия между ними, равную 2·10 ^-7 Н на кажд. ед. длины.

Эл. ток предст. собой упорядоченн. движение эл. зарядов. На токи в магн. поле действует сила Ампера, т.е. со стор. магн. поля на кажд. носитель заряда действ. тоже сила. Эту силу наз. силой Лоренца.

F _л =qVBsina; a=B^V

F _л =q[V,B] - в вект. форме.

На покоящеиеся заряды сила Лоренца не действ. На заряды, влетающие в поле паралл. линиям поля сила Лор. тоже не действ.

Если одноврем. действ. электр. и магн. поля, то справедлва ф-ла Лоренца:

F=qE+F _л

Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера.

Магнитное поле действует на проводник с силой, которая получила название Сила Ампера. Действие силы Ампера выражается законом:

F = IBdLsin,

Также можно вывести выражение для магнитной индукции, характеризующей магнитное поле:

B = ,

т.е. модуль вектора магнитной индукции равен отношению максимального значения силы Ампера, действующей на прямой проводник с током, к силе тока I в проводнике и его длине dL.

За единицу магнитной индукции принята индукция такого магнитного поля, в котором на каждый метр длины проводника при силе тока 1 А действует максимальная сила Ампера 1 Н. Эта единица называется тесла (Тл):

1 Тл = 1

Сила Ампера направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции и направлению тока, текущего по проводнику. Для определения направления силы Ампера используют правило левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии индукции входили в ладонь, а вытянутые пальцы были направлены вдоль тока, то отведенный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник.

Если угол между направлениями тока и вектора индукции не равен , то направление силы Ампера находят по правилу буравчика: поступательное движение буравчика будет показывать направление силы Ампера.

Дата добавления: 2014-01-11