КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Поведение замкнутых контуров в магнитном поле. Дипольный магнитный момент рамки с током
Рассмотрим замкнутый контур с током (рис.12.13), находящийся в однородном магнитном поле. По закону Ампера на элемент контура d l действует сила Результирующая таких сил равна Вынося постоянные величины I и B за знак интеграла, получим Интеграл , поэтому F=0. Таким образом, результирующая сила, действующая на контур с током в однородном магнитном поле, равна нулю. Это справедливо для контуров любой формы при произвольном расположении относительно направления поля. Определим результирующий вращательный момент, создаваемый силами Лоренца. По определению, вращательный момент , где r – радиус-вектор, проведенный из точки О в точку приложения силы dF. Результирующий момент
Возьмем точку О/, смещенную относительно точки О на отрезок b (рис.12.13). Тогда вращательные моменты точек О и О/ Из рисунка видно, что тогда (). Следовательно, момент не зависит от выбора точки, относительно которой он берется.
Рассмотрим прямоугольную рамку с током I (рис. 12.14., а). Будем считать, что стороны 2-3 и 1-4 лежат в плоскостях, параллельные вектору В, а стороны 1-2 и 3-4 перпендикулярны вектору В. Силы F2 и F4, приложенные к прямолинейным проводникам 2-3 и 4-3, численно равны и направлены вдоль вертикальной оси рамки в противоположные стороны. Поэтому они полностью уравновешивают друг друга (рис 12.14., а). Силы F1 и F3, действующие на прямолинейные проводники 1-2 и 3-4, направлены (рис 12.14., б, показан вид рамки сверху) перпендикулярно плоскости рисунка и по закону Ампера численно равны Результирующий вращающий момент М, действующий на рамку, равен моменту пары сил F1 и F3 = - F1 т.е. М = F1 l, где l = b sin α. Следовательно, М = IabB sin α = ISB sin α, где S = ab — площадь рамки; Величина называется дипольным магнитным моментом рамки с током. Направление вектора рm совпадает с направление положительной нормали к контуру. Поэтому формулу результирующего момента можно переписать в виде М = рm В sin α = рm B sin (рm, В). Вращение рамки под действием пары сил F1, и F3 происходит вокруг вертикальной оси, перпендикулярной как вектору В, так и вектору рm. На рис. 12.14., б вектор М направлен из-за чертежа перпендикулярно его плоскости. Из формулы следует, что вектор вращающего момента, действующего на рамку с током в магнитном поле, равен векторному произведению магнитного момента рамки на магнитную индукцию внешнего поля: Данная формула справедлива для любого плоского контура тока независимо от его формы.
Дата добавления: 2014-11-18; Просмотров: 1899; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |