Сила Лоренца. (Лекции 15-16)

Содержание

Слайд 2

Сила Лоренца Всегда !!!

Сила Лоренца

Всегда !!!

Слайд 3

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле Ларморовский радиус

Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

Ларморовский радиус

Слайд 4

Винтовая траектория с радиусом R и шагом h

Винтовая траектория с радиусом R и шагом h

Слайд 5

Edwin Herbert Hall, 1855–1938 USA Эффект Холла

Edwin Herbert Hall, 1855–1938
USA

Эффект Холла

Слайд 6

Эффект Холла ЭДС Холла В = 0, поперечная разность потенциалов = 0 В ≠ 0

Эффект Холла

ЭДС Холла

В = 0, поперечная разность потенциалов = 0

В

≠ 0
Слайд 7

Эффект Холла С помощью эффекта Холла 1. Измерение концентрации носителей тока:

Эффект Холла

С помощью эффекта Холла

1. Измерение концентрации носителей тока:

В ЭДС Холла

нет в отличие от

2. Измерение знака носителей тока (по знаку ЭДС при данном направлении тока ). Определения типа носителей в примесных полупроводниках – электроны или дырки.

3. Измерение В: Ux ~ B

Слайд 8

Сила Ампера Сила Ампера - результирующая сил Лоренца, действующих на каждый

Сила Ампера

Сила Ампера - результирующая сил Лоренца, действующих на каждый носитель

тока в проводнике.

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

N – число носителей тока в элементе длиной dl и сечением S

Сила Ампера

Слайд 9

Взаимодействие двух параллельных бесконечно длинных прямых проводников с током в вакууме

Взаимодействие двух параллельных бесконечно длинных прямых проводников с током в вакууме


Токи противоположного направления отталкиваются

Токи одного направления отталкиваются

Слайд 10

1 3 4 2 Пара сил относительно оси ОО’ Прямоугольный контур

1

3

4

2

Пара сил относительно оси ОО’

Прямоугольный контур с током в однородном

магн. поле
Слайд 11

1 3 4 2 M=Bpm

1

3

4

2

M=Bpm

Слайд 12

Все силы в плоскости контура Усилия на растяжение контура сжатие контура

Все силы в плоскости контура

Усилия на растяжение контура

сжатие контура

Слайд 13

Справедливо для контура любой формы

Справедливо для контура любой формы

Слайд 14

Поворот контура на угол dα под действием сил Ампера работа сил

Поворот контура на угол dα под действием сил Ампера

работа сил Ампера


Const=0

Потенциальная энергия контура с током в магнитном поле

Работа по повороту контура в магнитном поле, потенциальная энергия контура в магнитном поле

.

Минимум энергии →
устойчивое положение контура

Максимум энергии →
неустойчивое положение контура

Слайд 15

Устойчивое положение контура в однородном магнитном поле

Устойчивое положение контура в однородном магнитном поле

Слайд 16

втягивание выталкивание Контур с током в неоднородном магнитном поле Сила действующая

втягивание

выталкивание

Контур с током в неоднородном магнитном поле

Сила действующая на контур с

током малых размеров
Слайд 17

Контур с током в неоднородном магнитном поле Для малого по размерам

Контур с током в неоднородном магнитном поле

Для малого по размерам контура

с током

Общий случай

скалярное
произведение

Пример: постоянные магниты, любые магнетики

Слайд 18

Поток вектора магнитной индукции S – произвольная поверхность dS – бесконечно малая площадка

Поток вектора магнитной индукции

S – произвольная поверхность

dS – бесконечно малая площадка

Слайд 19

Работа, совершаемая при перемещении проводника с током в магнитном поле Справедливо

Работа, совершаемая при перемещении
проводника с током в магнитном поле

Справедливо в

общем случае, включая проводник произвольной формы

Магнитный поток пересекаемый проводником

Слайд 20

Работа, совершаемая при перемещении контура с током в магнитном поле Поток

Работа, совершаемая при перемещении
контура с током в магнитном поле

Поток пересекаемый

контуром при его перемещении не входит!

Работа при повороте контура с током в магнитном поле