Сила Ампера. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Задачи
Сила Ампера. Движение заряженных
частиц в магнитном поле Магнитная индукция В связана с напряженностью Н магнитного поля соотношением В = μμ0Н Где μ - относительная магнитная проницаемость среды, μ0 - 4π·10-7 Гн/м=12,57·10-7 Гн/м - магнитная постоянная. Для ферромагнитных тел μ = f (Н), следовательно, и B=f(H). При решении задач, где требуется знать B=f(H), необходимо пользоваться соответствующим графиком. Объемная плотность энергии магнитного поля Магнитный поток (поток магнитной индукции) сквозь контур Ф = BS cos ϕ Где S - площадь поперечного сечения контура, ϕ - угол между нормалью к плоскости контура и направлением магнитного поля. Магнитный поток сквозь тороид: где N - общее число витков тороида, L - его длина, S - площадь поперечного сечения, μ - относительная магнитная проницаемость материала сердечника, μ0 - магнитная постоянная. Если тороид имеет воздушный зазор, то где L1 - длина железного сердечника, μ1 - его магнитная проницаемость, L2 - длина воздушного зазора, μ2 - магнитная проницаемость воздуха. На элемент dl проводника с током, находящемся в магнитном поле, действует сила Ампера: dF = BI sin α dl где α - угол между направлениями тока и магнитного поля. На замкнутый контур с током на магнитную стрелку в магнитном поле действует пара сил с вращающим моментом: M = pI sin α где р - магнитный момент контура с током (или магнитной стрелки), α - угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости контура (или осью стрелки). Магнитный момент контура с током (по модулю) p = IS где S - площадь контура. Поэтому M = BIS sin α Два параллельных бесконечно длинных прямолинейных проводника с токами I1 и I2 взаимодействуют между собой с силой: L - длина участка проводников, d - расстояние между ними. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле dA = IdФ, где dФ - магнитный поток, пересеченный проводником при его движении.