Магнитостатическое поле в вакууме. Часть 2

Содержание

Слайд 2

Сила, действующая на заряды в магнитном поле (сила Лоренца). Опыт: Направление

Сила, действующая на заряды в магнитном поле (сила Лоренца).

Опыт:

Направление находится по

правилу правого винта (можно- по правилу левой руки) .

При

Т.е. сила Лоренца – центростремительная, она меняет направление скорости, а модуль ее не меняет. Кинетическая энергия частицы

остается постоянной.

Сила Лоренца действует только на движущиеся заряды.

Модуль силы

Слайд 3

Слайд 4

В общем случае электрическое поле и магнитное поле являются компонентами единого

В общем случае электрическое поле и магнитное поле являются компонентами

единого электромагнитного поля, действие которого на движущуюся в нем заряженную частицу описывается опытным законом:
Слайд 5

Сравнение сил кулоновского и магнитного взаимодействия. Рассмотрим две одноименно заряженные частицы,

Сравнение сил
кулоновского и магнитного взаимодействия.

Рассмотрим две одноименно заряженные частицы,

движущиеся параллельно
друг другу с одинаковыми
скоростями v.

- Магнитные силы взаимодействия становятся сравнимыми с электростатическими только для релятивистских зарядов.

Этот слайд –факультатив!

Слайд 6

На элемент проводника с током, находящийся в магнитном поле, действует сила

На элемент проводника с током, находящийся в магнитном поле, действует сила

Ампера, являющаяся результатом действия магнитных сил на носители заряда в проводнике.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера.

Умножим среднюю силу на полное число носителей, содержащихся в элементе проводника

сила, действующая на носитель заряда:

Слайд 7

- сила Ампера, действующая со стороны внешнего магнитного поля на элемент проводника с током.

- сила Ампера, действующая со стороны внешнего магнитного поля на элемент

проводника с током.
Слайд 8

Направление силы Ампера находится по правилу буравчика или по правилу левой

Направление силы Ампера находится по правилу буравчика или по правилу

левой руки.

Сила, действующая на линейный проводник произвольной конфигурации, по которому течет постоянный ток:

Слайд 9

Магнитное взаимодействие двух тонких бесконечно длинных параллельных проводников с токами. Во

Магнитное взаимодействие двух тонких бесконечно длинных параллельных проводников с токами.
Во

всех точках проводника 2 индукция магнитного поля, создаваемого проводником 1, имеет одно и то же направление

На единицу длины проводника действует сила

1

2

Слайд 10

Токи одинакового направления притягиваются, противоположного направления - отталкиваются.

Токи одинакового направления притягиваются, противоположного направления - отталкиваются.

Слайд 11

Магнитный поток Знак потока зависит от cos а. Поток вектора В

Магнитный поток

Знак потока зависит от cos а. Поток вектора В связывают

с контуром, по которому течет ток. Положительное направление нормали к контуру связывается с током правилом правого винта

Магнитный поток определяется полным числом силовых линий, проходящих через данную поверхность

Слайд 12

Механическая работа перемещения проводника с током в магнитном поле. Проводник длины

Механическая работа перемещения проводника с током в магнитном поле.

Проводник длины l

перемещается под действием силы Ампера по направляющим на отрезок dx. На рис. направление вектора магнитной индукции перпендикулярно l и dx.

Сила Ампера, действующая на проводник

Для произвольного направления вектора магнитной индукции используем в расчетах составляющую В, перпендикулярную dS.

Слайд 13

Если проводник совершает конечное перемещение, то - приращение потока. Сила тока

Если проводник совершает конечное перемещение, то

- приращение потока.

Сила тока в

контуре при этом поддерживается постоянной.

Это выражение справедливо и при перемещении замкнутого контура с током в магнитном поле.

Слайд 14

Контур с током во внешнем однородном магнитном поле. 1. СИЛА, ДЕЙСТВУЮЩАЯ

Контур с током во внешнем однородном магнитном поле.

1. СИЛА, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА КОНТУР

В ОДНОРОДНОМ ПОЛЕ

По закону Ампера на элемент контура с током действует сила
Результирующая таких элементарных сил определяется интегрирова-
нием вдоль всей длины контура
В случае однородного поля и плоского контура

Это справедливо и для контура произвольной конфигурации.

Слайд 15

Результирующая сила, действующая со стороны однородного магнитного поля на произвольный контур

Результирующая сила, действующая со стороны однородного магнитного поля на произвольный контур

с током, равна нулю.

Однако момент пары сил, действующих на противоположные стороны контура, может быть отличен от нуля и вызывать его поворот в магнитном поле.
Рассмотрим механический момент сил, действующий на плоский контур с током в магнитном поле.

Слайд 16

Силы, действующие на ребра а, перпендикулярны к ним и линиям магнитной

Силы, действующие на ребра а, перпендикулярны к ним и линиям магнитной

индукции и стремятся растянуть или сжать виток.
Силы, действующие на ребра b, стремятся повернуть виток, чтобы его плоскость стала перпендикулярна линиям магнитной индукции.

2.Момент сил, действующий на контур с током во внешнем однородном магнитном поле.

Слайд 17

Силы, действующие на ребра b, стремятся повернуть виток, чтобы его плоскость

Силы, действующие на ребра b, стремятся повернуть виток, чтобы его плоскость

стала перпендикулярна линиям магнитной индукции.

На виток действует пара сил с некоторым моментом сил М.

Слайд 18

М -момент сил, действующий на виток с током в магнитном поле.

М -момент сил, действующий на виток с током в магнитном поле.


Слайд 19

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ КОНТУРА С ТОКОМ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ КОНТУРА С ТОКОМ