Предыдущая страница !Физические основы механикиСледующая страница !


11.6. Закон Ампера
 По закону Ампера на элемент проводника с током I, помещенного в магнитное поле, действует сила , которая определяется следующим образом.
Направлен вектор в соответствии с правилом правого винта: винт установить   и , вращать от к , поступательное движение винта укажет направление .

11.7. Сила Лоренца - это сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся в нем заряд

См. (10.2), (10.2.1)

n-концентрация носителей.

Сила Ампера (11.6) есть сумма сил Лоренца.


Сила Лоренца

.

Направление силы Лоренца для положительного заряда совпадает с направлением векторного произведения , для отрицательного - противоположно ему.

11.7.1. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

     11.7.1.1.  

Линии индукции направлены за чертеж, В = const.
Ускорение, по (4.6)

,

нормальное ускорение.

Из (3.10.1)

.

Частица движется по окружности такого радиуса:    .
Время одного оборота:

.


Т не зависит от v!

11.7.1.2.   параллельна , sin ( ) = 0

 

 Частица движется равномерно и прямолинейно, вдоль .

11.7.1.3. Угол между скоростью и магнитным полем = α.
Вектор разложим на две составляющие.
- направлена вдоль магнитного поля,
направлена перпендикулярно магнитному полю.
 .

Движение - сумма движения (11.7.1.1) со скоростью и движения (11.7.1.2) со скоростью .

Траектория - спираль. Радиус спирали:

Шаг спирали:

11.8. Рамка с током в магнитном поле

11.8.1. Плоский контур в однородном поле
  По закону Ампера (11.6):
     F1=BIa и направлена вверх,
     F2=BIa и направлена вниз.
     Максимальный вращающий момент (7.1)

M = F·d = adIB = BIS.

Вернитесь к (11.3)!

11.8.1.1. Магнитный момент контура - это вектор, модуль которого

.

Направление вектора определяется правилом правого винта: винт перпендикулярен к контуру, и вращаем по току. Поступательное движение укажет направление.

11.8.1.2. Вектор вращающего момента

 

При параллельности и вращающий момент равен 0, и рамка находится в состоянии устойчивого равновесия.
Силы, действующие на контур, растягивают его, контур в устойчивом равновесии.
При антипараллельных и равновесие неустойчиво.

11.8.2. Плоский круговой контур в неоднородном осесимметричном магнитном поле

11.8.2.1.Магнитный момент против поля
При антипараллельных pm и В сжимают контур, а выталкивают его в область более слабого поля.

11.8.2.2. Магнитный момент по полю

Контур разворачивается так, чтобы был параллелен   (11.8.1.2.);  в этом положении на элемент контура dl действуют растягивающие силы и силы , втягивающие контур в область более сильного поля.

11.8.2.3. Сила, действующая на контур при произвольной ориентации и в неоднородном магнитном поле

Эта сила направлена по оси симметрии поля z и равна:

11.9. Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)
Повторить (9.4.1)

11.9.1. Для однородного

11.9.2. Поток вектора через бесконечно малую поверхность в неоднородном поле

11.9.3. Поток вектора через произвольную поверхность в неоднородном поле

Предыдущая страница !Физические основы механикиСледующая страница !
Элементарная математика Кратные интегралы Математический анализ
Векторный анализ Аналитическая геометрия Пределы функции Изучение функции Конспекты по математике Комплексные числа Дифференциальные уравнения Определенные интегралы Лекции по высшей математике Исследование функций Вычисление объема с помощью интегралов Алгеброические структуры