Студопедия

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)

Контур зі струмом в магнітному полі. Магнітний момент




Контуром зі струмом називають замкнений провідник по якому тече електричний струм.

Розглянемо прямокутний контур з постійним струмом , розміщений в однорідному магнітному полі паралельно лініям індукції. Магнітне поле діє на кожну сторону рамки, напрями сил Ампера показано на рисунку. Оскільки сторони 2 і 4 розташовані паралельно до ліній індукції магнітного поля, то і , а сили і утворюють пару сил, які створюють обертальний момент навколо вертикальної осі, що проходить через центр рамки:

,

де - довжина бічних сторін рамки.

Обертальний момент сил, що діють на контур зі струмом:

,

де - площа рамки,

– кут між напрямком сили і елементом струму.

Оскільки магнітним моментом контуру зі струмом називають векторну фізичну величину, чисельно рівну добутку сили струму в контурі на площу рамки і на одиничний вектор нормалі проведений до площини рамки (напрям вектору визначають за правилом правого гвинта відносно напряму струму у контурі):

Тоді в загальному вигляді обертальний момент сил, що діють на контур зі струмом:

.

Обертальний момент сил максимальний, якщо (площина рамки розташована вздовж ліній індукції магнітного поля) і дорівнює нулю, коли . Вміщений у магнітне поле контур зі струмом під дією обертального моменту буде намагатися прийняти таке положення, щоб вектори і стали паралельними і однаково направленими. Таке положення відповідає стійкій рівновазі.

Якщо площина контуру зі струмом перпендикулярна лініям індукції магнітного поля, то (на рис. точками позначено напрям вектора на нас). Сила Ампера, яка у цьому разі діє на кожну сторону контуру зі струмом, лежить у площині контуру і, залежно від взаємного направлення та , буде спрямована назовні або всередину контуру. Тобто контур зі струмом під дією цих сил або розтягуватиметься, або стискуватиметься, але обертальний момент дорівнюватиме нулю.

Плоский контур зі струмом у неоднорідному магнітному полі, окрім обертальної дії та деформації зазнає ще й додаткових дій, що зумовлюють переміщення контуру в бік збільшення або зменшення магнітної індукції залежно від напряму струму . У випадку зображеному на рис., контур буде втягуватиметься в область збільшення індукції магнітного поля (переміщуватиметься ліворуч). Результуюча сила з якою магнітне поле втягує або виштовхує контур зі струмом:

,

де – потенціальна енергія контуру зі струмом у магнітному полі.

Контури зі струмом використовують у приладах для вимірювання індукції магнітного поля за відомим значенням обертального моменту сил користуючись формулою .




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 19330; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.009 сек.