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) |
Действия магнитного поля на токи и движущиеся заряды
Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Экспериментально доказано, что на проводники с током со стороны магнитного поля действует сила. Величина силы, действующей на элемент тока dl, помещенного в магнитное поле, дается законом, установленным Ампером. Математическая запись закона имеет вид: , (4.3.1) где I – сила тока, - индукция магнитного поля в том месте, где помещен элемент , Сила Ампера всегда перпендикулярна плоскости.
a Рис.20.6 в которой лежат векторы и (рис 20.6). Направление силы Ампера можно определить по общим правилам векторного произведения. На практике пользуются правилом левой руки: если расположить левую руку так, чтобы вектор «вонзался» в ладонь, а четыре вытянутых, сложенных вместе пальца были направлены по направлению тока в проводнике, то отставленный в сторону большой палец укажет направление силы. Модуль силы Ампера выражается формулой: dF = IBdlsina, (4.3.2) где a - угол между векторами и. С помощью закона Ампера можно установить силу взаимодействия двух параллельных бесконечно длинных прямых токов (рис 20.7). Рис. 20.7 Направление токов, указаны на рис. (4.3.7), расстояние между токами R. Каждый из токов I создает в окружающем пространстве магнитные поля индукции и . Магнитная индукция поля, созданного первым током I1, по модулю равна: . Направление вектора , определяется по правилу правого винта. В поле первого проводника с током индукцией , находится проводник с током I2. По закону Ампера на этот проводник будет действовать сила . (4.3.3) Угол (угол между ), а sina =1. В формулу (4.3.3) подставим значения : . Анлогично можно получить выражение силы F12, действующей на проводник с током I1, находящейся в поле второго проводника В2: . (4.3.4) Сравнив выражения (4.3.3) и (4.3.4), получим: F12 = F21. Что же произойдет с такими проводниками? Определив направление сил 12 и 21, можно утверждать, что два проводника с одинаково направленными токами притягиваются. Если же токи имеют различные направления, то они будут отталкиваться. Убедитесь в этом самостоятельно. Полученная формула является исходной для определения основной электрической единицы в СИ – ампера. Ампер – сила, не изменяющегося тока, протекающего по двум длинным прямым параллельным проводникам ничтожно малого кругового сечения, находящимся в вакууме (m = 1) на расстоянии 1 метра друг от друга и взаимодействующих с силой 2·10-7 ньютона на каждый метр длины. Вычислим числовое значение магнитной постоянной m0. Если два параллельных проводника находятся в вакууме (m = 1), то сила взаимодействия на единицу длины проводника: . (4.3.5) Согласно определению Ампера при I1 = I2 =1А и R = 1м . Подставим в формулу (4.3.5) , отсюда: , где генри (Гн) – единица индуктивности. Об этой единице будет сказано ниже. Закон Ампера позволяет так же определить единицу магнитной индукции В. Если элемент проводника с током перпендикулярен направлению магнитного поля (), то закон Ампера запишется так: dF = Idl, откуда: . Единица магнитной индукции – тесла (Тл): 1Тл – магнитная индукция такого однородного магнитного поля, которое действует с силой в 1Н на каждый метр длины прямолинейного проводника, расположенного перпендикулярно направлению поля, если по этому проводнику течет ток в 1А: .
Дата добавления: 2014-01-06; Просмотров: 420; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |