Механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм

Сила F направлена перпендикулярно току и линиям магнитной индукции. В общем случае (рис.2.6) на элемент тока Idl , расположенного под углом  к линиям индукции B , действует сила dF , величина которой определяется законом Ампера: dF k IdlB   sin  . В векторном виде   B,ldI Fd    . Направление dF  можно определить, используя правило правого винта (левой руки). Правило левой руки. Силовые линии  В входят в ладонь, четыре вытянутых пальца показывают направление протекания электрического тока (движения положительно заряженной частицы), отклоненный большой палец показывает направление силы Ампера (Лоренца для положительно заряженной частицы). Если вектор  В направлен вдоль направления тока (движения заряженных частиц), то сила равна нулю. ЦИРКУЛЯЦИЯ ВЕКТОРА НАПРЯЖЕННОСТИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ Циркуляцией вектора напряженности магнитного поля  H вдоль замкнутого контура L , проведенного в магнитном поле, называется линейный интеграл H dl Hdl l L L    cos  , где H l - составляющая вектора  H в направлении касательной, проведенной в точках малого элемента контура L длиной dl (рис.2.7, а ). По рис.2.7, а определим значение dl cos  :   cos dl ac; rd ac   , отсюда dl rd cos    или H dl H rd    cos   Подставляя в это выражение значение напряженности для бесконечного линейного тока H I r  2  ,находим: H rd I d      2 . Циркуляцию H по всему контуру L получим, интегрируя по  в пределах от 0 до 2  : H dl I d I l L     2 0 2    . Как видно, циркуляция напряженности магнитного поля не зависит от формы контура. Полученная формула и этот вывод остаются справедливыми для любого пространственного (не плоского) контура. Когда контур не охватывает тока, то циркуляция магнитного поля по такому контуру равна нулю. Возможны более сложные случаи, когда контур несколько раз охватывает ток или сам ток несколько раз пронизывает контур. В этих случаях величину тока надо считать столько раз, сколько раз контур пронизывается током. При этом необходимо учесть направление обхода контура и направление тока. Циркуляцию вектора  H будем считать положительной, если направление обхода контура будет совпадать с направлением вектора  H для тока I . Если магнитное поле создано системой токов I I I n 1 2 , ,..., , то вектор напряженности результирующего поля  H будет равен геометрической сумме полей, создаваемых каждым током в отдельности, а проекция H l будет равна алгебраической сумме проекций отдельных