Закон Ампера. Одним из главных проявлений магнитного поля является его силовое действие на движущиеся электрические заряды и токи
Одним из главных проявлений магнитного поля является его силовое действие на движущиеся электрические заряды и токи. В результате обобщения многочисленных опытных данных А. М. Ампером был установлен закон, определяющий это силовое воздействие.
Приведем его в дифференциальной форме, что позволит вычислять силу, действующую на различные контуры с током, расположенные в магнитном поле.
 |
В проводнике, находящемся в магнитном поле, выделим достаточно малый участок dl, который можно рассматривать как вектор, направленный по току (рис. 13.5). Произведение Idl называют элементом тока. Сила, действующая со стороны магнитного поля на элемент тока,
где k — коэффициент пропорциональности; в СИ k = 1, поэтому
 |
или в векторной форме
 |
Для плоского контура с током находим силу, действующую на участок I проводника со стороны магнитного поля, интегрированием скалярного выражения (13.10):
 |
Соотношения (13.9)—(13.12) выражают закон Ампера.
 |
Рассмотрим некоторые примеры на применение формулы (13.11).
1. Прямолинейный участок проводника с током I длиной l, расположенный в однородном магнитном поле под углом (3 к магнитной индукции В (рис. 13.6). Для нахождения силы, действующей на эту часть проводника со стороны магнитного поля, интегрируем (13.12) и получаем
2. Прямоугольная рамка KLMN с током I, помещенная в однородное магнитное поле индукции В (рис. 13.7, а). Пронумеруем стороны рамки и обозначим силы, действующие на них со стороны магнитного поля, F1, F2, F3, F4.
 |
Силы F1 и F3, приложенные к серединам соответствующих сторон,направлены противоположно вдоль оси и по формуле (13.13) Лоренца не изменяет равны. Силы же F2 = F4 = IBb создают пару сил, момент которой (рис. 13.7, б)
Так как Iba = IS =pm, то из (13.14) имеем
 |
или в векторной форме
 |
Фактически на основе этой зависимости в § 13.1 было введено понятие вектора магнитной индукции.
Дата добавления: 2015-03-03; просмотров: 650;