И схема с ток в магнитно поле
В токопровеждащите проводник в магнитно поле действа сила, определена със закон на Ампер (вж. § 111). Ако проводникът не е фиксирана (например, от едната страна на веригата е направен под формата на мобилен мост, фиг. 177), след което по силата на ампера тя ще се премести в магнитно поле. Вследствие на това магнитното поле действа на движещ се диригент.
За да се определи тази статия ние считаме дължина проводник л с ток I (тя може да се движи свободно), който се поставя по един и същ външно магнитно поле, перпендикулярно на равнината на контура. Силата, посоката на която се определя от правилото на лявата ръка, а стойността - (. Виж (111.2)), съгласно закона на Ампер е равно на
Под влиянието на тази сила проводник се движи успоредно на себе си за DX на отсечка от позиция 1 до позиция 2. работата, извършена от магнитното поле е равна на
тъй LDX = DS- зона преминава от проводника, когато тя се премества в магнитно поле, БДС = DF - магнитна индукция поток, който прониква тази област. По този начин,
м. е. "работа чрез преместване токопровеждащите проводник в магнитно поле е равна на произведението на силата на тока в магнитния поток пресича от движещ проводника. Тази формула е валидна за произволна посока на вектор V.
Ние изчисляваме работата за преместване на затворен контур с постоянен ток I към магнитното поле. Да приемем, че М е преместен в схема равнината на чертежа и в резултат на безкрайно движение се позиция М ', показан на Фиг. Пунктирана линия 178. Посоката на ток в контур (по часовниковата стрелка) и магнитно поле (перпендикулярно на равнината на чертежа - за чертежа) е показана на фигурата. Contour M психически разделена на две свързани в краищата си на диригент: ABC и CDA.
Работа DA, направено от страна на силите на Ампер, когато се движат контура разглежда в магнитно поле, равна на алгебричната сума от произведенията на движещи ABC проводници (DA1) и CDA (DA2), м. F.
Сили, прилагани към CDAkontura част форма с посока на движение на острите ъгли, така че тяхната работа се извършва от DA2> 0. Според (121.1), тази работа е равна на произведението на текущата I във веригата на проводника пресече CDAmagnitny поток. CDAperesekaet проводник по време на своето движение през dF0 повърхност поток, образуван в цвят, а поток dF2. пиърсинг на контура в крайно положение. Ето защо,
Силите, действащи AVSkontura част форма с посока на движение на тъпите ъгли на, така че тяхната работа се извършва от DA1 <0. Проводник AВС пересекает при своем движении поток dФ0 сквозь поверхность, выполненную в цвете, и поток dФ1. пронизывающий контур в начальном положении. Следовательно,
Замествайки (121.3) и (121.4) до (121.2), ние получаваме израз за елементарна работа:
където dF2 - DF1 = dF'- промяна на магнитния поток през зоната, ограничена от линия с ток. По този начин,
Интегриране на експресията (121.5), ние определяме, извършена от силите на ампера, ограничен произволен контур изместване в магнитно поле работата:
т. е. за движението на затворен контур с ток в магнитно поле, е равна на произведението на тока в контура за промяна на магнитния поток, свързан с веригата. Формула (121.6) остава валидна за контура на всяка форма в произволна магнитно поле.
14.1. Тънък пръстен тегло петнайсетгр и радиус 12 cm носи заряд, който е равномерно разпределена с линейна плътност от 10 MN / m. Пръстенът е равномерно върти с честота 8 и -1 по отношение на една ос, перпендикулярна на равнината на пръстена и минаваща през центъра му. Определяне на съотношението на магнитния момент на кръгъл ток, генериран пръстена си ъглова скорост. [251 MN / кг]
14.2. Както жицата е огъната във формата на квадрат със страна 60 см, постоянен ток тече 3 А. Определяне на магнитната индукция поле в центъра на квадрата. [5.66 тТ]
14.3. За два безкрайно дълги прави успоредни проводници, разделени от разстояние, равно на 25 см, течения поток 20 и 30 в противоположни посоки. Определяне на магнитната индукция B vtochke отстранява d1 = 30 см от първата и R2 = 40 см от втория проводник. [9,5 тТ]
14.4. Определяне на магнитната индукция на оста на тънка тел пръстен радиус от 10 cm, чрез които ток от 10 А е тече, в точка, разположена на разстояние 15 cm от центъра на пръстена. [10.7 тТ]
14.5. Две безкрайни прави успоредни проводници със същите потоци текат в същата посока, са разделени от разстояние R. За да ги премести освен 3R разстояние на сантиметър дължина на проводника А = работа изразходвани 220 NJ. Определяне на силата на тока в проводниците. [10]
14.6. За да се определи силата на полето, произведени чрез равномерно праволинейно преместване при 500 km / електрон в точка, разположена на разстояние от 20 пМ и лежи на една линия, перпендикулярна на скоростта, минаваща през моментната позиция на електрона. [15.9 A / m]
14.7. Протон ускорено разлика от 0.5 потенциал кВ, плаващи в постоянно магнитно поле от 0,1 Т, тя се движи в кръг. Определяне на радиуса на този кръг. [3.23 cm]
14.8. Определя при което скоростта на заредена частица лъч, минаваща перпендикулярно на региона, в който се създава еднакви напречни електрически и магнитни полета E = 10 кВ / m и В = 0,2Tl не деформира. [50 км / сек]
14.9. Циклотрона ускорява протони на енергия от 10 MeV. Определя радиус циклотрон Dees на на магнитната индукция на 1 Т. [47> см]
14.10. Чрез сечение медна плоча с дебелина 0,1 мм се прекарва поток от 5 A. Плаката се поставя в хомогенно магнитно поле от 0,5 Т, перпендикулярна на ръба на плочата и на посоката на тока. Ако приемем, концентрация, равна на концентрацията на проводникова електроните на атоми, намиращи се в плочата да се определи напречен (Hall) напрежение разлика. мед Плътност 8,93 гр / см 3 [1.85 тУ]
14.11. С безкрайно дълъг прав проводник, носещ ток от 15 А. Определяне с помощта на теоремата на циркулацията на вектор В, магнитната индукция B vtochke разположен на разстояние 15 cm от проводника. [20 тТ]
14.12. Определя се, като се използва теоремата на вектора на движението, и индукция на магнитното напрегнатостта на полето в оста на тороида-ядрото, намотката от които съдържащи намотки 300, ток потоци 1 А. Външният диаметър на тороида е 60 см, вътрешен - 40 см [0.24 тТ ;. 191 A / m]
14.13. А магнитен поток през зоната на соленоид (Coreless) напречно сечение F = 5 mkVb. Електромагнитен дължина L = 25 cm. Hg определяне на магнитния момент на соленоида. [A 1 х m 2]
14.14. Кръгла рамка с ток от 20 cm 2 е фиксиран успоредно на магнитното поле (0.2 Т = 5), и действа въртящ момент mN'm 0.6. Рамкирани освобождава след завъртане на 90 ° на неговата ъглова скорост е 20 и -1. За да се определи: 1) на силата на тока, протичащ в рамката; 2) инерционният момент по отношение на обхвата на нейния диаметър. [1) 1.5; 2) 3 х 10 -6 m 2 кг]
Свързани статии