Явление электро-маг. Индукции. Правило Ленца

СИЛА ЛОРЕНЦА

КОНТУР С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

РАБОТА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРОВОДНИКА С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

На проводник с током в магнитном поле действует сила

ампера. Если проводник не прикреплен, то под действием

этой силы ток будет перемещаться и совершает работу.

Вычислим ее: Fa=IBl; dA=Fa dx=IBldx=IBdS; dS=ldx; dS=ldx;

BdS=dФm; dA=IdФm; A12=∫[1 - 2] IdФm; Если при перемещении проводника y=const, то A12=J(Ф2 — Ф1). Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле равна произведению силы тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником.

Рассмотрим замкнтуый контур с током, перемещающийся в магнитном поле. Пусть в положении С — ψ, а в положении С’ — ψ+dψ.

Воспользуемся теоремой Гаусса. Покок В через

замкнутую поверхность равен нулю.

ψ+dФm — (ψ+dψ)=0; dФm=dψ => изменение магнитного

потока равно изменению магнитного сцепления при перемещении в магнитном контуре; dA=Idψ; A12=∫[1 -2] Idψ; Если при перемещении контура I=const, то A12=I ∫[1 —2 ] dψ=I(ψ2 — ψ1)=I∆ψ. Работа сил ампера при перемещении в магнитном поле замкнутого контура, электрический ток, который поддерживает постоянство равен произведению силы тока в контуре на изменение его потокосцепления.

Сила, действующая на заряженные частицы, двигающиеся в магнитном поле, называется силой Лоренца: F=q[v(в), B(в)]; Сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости и следовательно направлению перемещения, поэтому она работы не совершает. Сила Лоренца может изменять только направление движения частицы, но не может изменять ее кинетическую энергию. Если на движующуюся частицу действует не только магнитное поле, но и электрическое, то результирующую силу можно расчитать по формуле: F=qE(в)+q[U(в)B(в)] — обобщенная сила Лоренца.

Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемой этим контуром возникает электрический ток, называемый индукционным потоком. Эксперементально установленно, что величина индукции тока не зависит от способов изменения магнитного потока, а определяет лишь скорость изменения. Индукционный ток в проводнике может возникнуть только под действием ЭДС. ЭДС, возникшая в проводнике при изменении магнитного потока, называется ЭДС-индукции. Согласно закону Фарадея: ε инд=k dФm/dt. Направление индукции тока определяется по правилу Ленца. При всяком изменении магнитного потока сквозь поверхность натянутую на замкнутый контур, в нем возникает индукционный ток такого направления, что его магнитное поле препятствует изменению магнитного потока. С учетом правила Ленца закон Фарадея имеет вид: ε инд = - dФm/dt; Поскольку для замкнутого контура dФm=dψ, то ε инд = - dψ/dt

Дата добавления: 2015-07-02