Магнетизм Егорова

Магнитное взаимодействие проводников с токами. Контур с током в магнитном поле.

Расчет силы Ампера, действующей на единицу длины двух параллельных проводников с токами I₁ и I₂ (рис.2.9) дает величину:

, (2.14)

где d - расстояние между проводниками.

Данное выражение в системе единиц СИ служит основанием для введения единицы силы тока - ампер ( А ).

Проводники с одинаково направленными токами I₁ и I₂ взаимно притягиваются, а проводники с противоположно направленными токами отталкиваются друг от друга.

Замкнутый проводящий контур с током произвольной геометрической формы, помещённый в однородное магнитное поле, испытывает действие вращающего момента сил М (рис.2.10),

, М = р_mВsin , (2.15)

где: р_m- магнитный момент контура с током, а  - угол между магнитным моментом и магнитной индукцией.

омент сил стремится установить магнитный момент по направлению магнитной индукции B в положение устойчивого равновесия. Если внешние силы увеличивают угол , то они совершают работу против сил магнитного поля и тем самым увеличивают энергию контура, которую можно вычислить следующим способом:

, . (2.16)

Выражение, определяющее момент сил, действующий на контур с током в магнитном поле, дает еще один способ определения магнитной индукции:

Вектор магнитной индукции B численно равен отношению вращающего момента, действующего в магнитном поле на небольшую рамку с током, к магнитному моменту рамки при такой её ориентации в поле, когда это отношение достигает максимального значения; по направлению вектор B совпадает с вектором магнитного момента рамки, находящейся в положении устойчивого равновесия в рассматриваемой точке магнитного поля.

Если контур с током находится в неоднородном магнитном поле, то кроме вращающего момента сил на контур будет действовать результирующая сила, отличная от нуля, втягивающая контур в область сильного поля, когда угол между магнитным моментом и вектором индукции меньше  /2.

Содержание