Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Движущиеся заряды создают магнитное поле.

Этим магнитное поле существенно отличается от электростатического, которое действует как на движущиеся, так и на неподвижные заряды.

Магнитное поле не действует на покоящиеся заряды.

Опыт показывает, что характер воздействия магнитного поля на ток зависит от формы проводника, по которому течет ток; от расположения проводника и от направления тока.

Рамка с током. Аналогично тому, как при исследовании электростатического поля использовался точечный пробный заряд, при исследовании магнитного поля используется замкнутый плоский контур с током (рамка с током), линейные размеры которого малы по сравнению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле.

пространстве характеризуется направлением нормали n к контуру.

Вектор магнитной индукции

Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки с током и определяется векторным произведением:

где р_т — вектор магнитного

момента рамки с током, В — вектор магнитной индукции. По определению векторного произведения скалярная величина момента:

где a — угол между векторами р_т и В.

Для плоского контура с током / магнитный момент определяется:

где S — площадь поверхности контура (рамки), Я — единичный вектор нормали к поверхности рамки. В этом случае вращающий момент:

Cиловая характеристика магнитного поля — магнитная индукция В — определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с магнитным моментом, равным единице, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля.

Графически магнитное поле, так же как электрическое, изображают с помощью линий магнитной индукции — линий, касательные к которым в

каждой точке совпадают с направлением вектора В.

Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током, в то время, как линии электростатического поля — разомкнуты (они начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах).

27. Закон Био-Савара-Лапласа.

Элемент проводника dl с током I создает в некоторой точке А индукцию поля:

где r — радиус-вектор, проведенный из элемента dl проводника в точку А.

Направление dB перпендикулярно dl и r, и совпадает с касательной к линии магнитной индукции. Модуль вектора dB определяется выражением:

где a — угол между векторами dl иг.

Направление магнитного поля.

В качестве положительного направле­ния нормали принимается направление, связанное с током правилом правого винта (правилом буравчика):

За положительное направление нормали принимается направление поступательного движения правого винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке.

Магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие, поворачивая ее определенным образом. Это свойство используется для выбора направления магнитного поля.

За направление магнитного поля в данной точке принимается направление, вдоль которого располагается положительная нормаль к свободно подвешенной рамке с током, или направление, совпадающее с направлением силы, действующей на северный полюс (N) магнитной стрелки, помещенный в данную точку поля.

28. Закон Ампера. Действие магнитного поля на рамку с током — это пример воздействия магнитного поля на проводник с током. Ампер установил, что сила dF, с которой магнитное поле действует на элемент проводника dl с током, находящегося в магнитном поле, равна:

где dl — вектор по модулю равный dl и совпадающий по направлению с током, В — вектор магнитной индукции.

Наглядно направление силы Ампера принято определять по правилу левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы в нее входил вектор В, а четыре вытянутых пальца расположить по направлению тока в проводнике, то отогнутый большой палец покажет направление силы Ампера.

Взаимодействие параллельных токов.

Закон Ампера применяется для определения силы взаимодействия двух токов.

Два параллельных проводника с токами I₁ и I₂ находятся на расстоянии R друг от друга. Направление сил dF₁ и dF₂, с которыми поля В₁ и В₂ действуют на проводники с токами I₂ и I₂, определяются по правилу левой руки.

Формула:

Проводники с токами одинакового направления притягиваются, с токами разного направления — отталкиваются.