Механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм

Проводник с током в магнитном поле испытывает действие силы Ампера. Ее величина определяется по закону Ампера: dF IdlB  sin  . Если при этом проводник перемещается на dx , то магнитное поле совершает работу dA F dx IlBdx    . Здесь l dx dS   есть площадь, которая образуется при перемещении проводника в магнитном поле (рис.2.8 ). Некоторая часть поля вектора  B пронизывает эту площадь и образует магнитный поток через эту поверхность. Величина магнитного потока SdB d     , где dSnSd     вектор, направленный по нормали к поверхности dS, а по модулю равный величине этой поверхности. Этот вектор задает ориентацию поверхности в пространстве. Вообще, любой замкнутый контур в магнитном поле пронизывается магнитным потоком    SdB   . Единица измерения магнитного потока - вебер (Вб). 1Вб= B c M M B c     2 2 . Таким образом, работа, совершаемая магнитным полем при перемещении проводника с током (в системе СИ) будет численно равна произведению тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником: dA Id   . Рассмотрим перемещение замкнутого контура с током в неоднородном магнитном поле. Для простоты контур возьмем жестким и прямоугольным, т.е. площадь контура S const  (рис.2.9) Полная работа, совершаемая магнитным полем, будет равна алгебраической сумме работ каждой стороны в отдельности при перемещении в магнитном поле: dA dA dA dA dA ab bc cq qa     . Для проводников ab и cq магнитный поток   0 : dA I qa qa   , dA I bc bc    ; dA dA dA I Id qa bc qa bc      ( )    , где d S dB    представляет собой изменение магнитного потока контура при его перемещении в неоднородном магнитном поле. Работа, совершаемая магнитным полем при перемещении контура с током численно равна произведению величины тока на изменение магнитного потока через этот контур. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ОТДЕЛЬНО ДВИЖУЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА Электрический ток представляет собой направленное движение электрических зарядов. Поэтому любой движущийся отдельный заряд эквивалентен некоторому току: В F x  d x I Р и с . a b q c a ’ b ’ q ’ c ’ Л и н и и В Р и с . 2 . 9 .