|
||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Магнитная индукция
Если электрические заряды неподвижны, то взаимодействие между ними носит электростатический характер. На каждый точечный заряд q действует электрическая сила
(47.1)
Если электрические заряды движутся, то взаимодействие между ними носит электромагнитный характер. На каждый точечный заряд q, движущийся со скоростью , действует электромагнитная сила
(47.2)
называемая силой Лоренца. Вторую составляющую силы Лоренца
(47.3)
называют магнитной силой. В связи с этой силой вводят понятие магнитного поля, характеризуемого вектором , называемым магнитной индукцией. Направления векторов , и связаны правилом правого винта (если направить указательный палец правой руки по вектору , а средний — по вектору , то отогнутый большой палец в случае q > 0 покажет направление вектора , а в случае q < 0 — направление, противоположное направлению вектора ) (рис. 47.1).
Рис. 47.1 Из рис. 47.1 видно, что вектор перпендикулярен плоскости, в которой лежат векторы и . Модуль магнитной силы
(47.4)
где v и B — модули векторов и ; α — угол между векторами и . При откуда
(47.5)
Следовательно, магнитная индукция — это вектор, модуль которого равен отношению максимальной магнитной силы, действующей на движущийся положительный точечный заряд, к произведению величины q этого заряда на его скорость v, а направление перпендикулярно направлению магнитной силы. Магнитную индукцию измеряют в теслах (Тл). Опыт показывает, что движущийся со скоростью точечный заряд q создает на расстоянии r от него магнитную индукцию
(47.6)
где μ0 — магнитная постоянная (); — радиус-вектор, проведенный из начала координат, в котором расположен заряд q, до интересующей нас точки поля. Направления векторов , и связаны правилом правого винта (рис. 47.2). Из рис. 47.2 видно, что конец радиуса-вектора неподвижен, а его начало движется со скоростью . Поэтому магнитная индукция движущегося точечного заряда зависит не только от положения интересующей нас точки, но и от времени.
Рис. 47.2 Из опыта следует, что магнитная индукция системы N движущихся точечных зарядов или токов
(47.7)
где — магнитная индукция в интересующей нас точке, создаваемая i -м точечным зарядом или током в отсутствие других точечных зарядов или токов. Соотношение (47.7) выражает принцип суперпозиции магнитных полей. Стационарное (не изменяющееся со временем) магнитное поле можно представить наглядно с помощью линий вектора , которые проводят следующим образом: 1) касательная к ним в каждой точке совпадает с направлением вектора ; 2) число линий, принизывающих единицу площади поверхности, перпендикулярную линиям (густота линий), равно модулю вектора .
Пример 47.1. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов , движется в однородном магнитном поле с индукцией по окружности радиусом . Определить скорость v частицы.
направленной к центру окружности (рис. 47.4).
где А 12 — работа сил электрического поля по перемещению заряженной частицы из точки 1 в точку 2; — приращение кинетической энергии частицы при этом перемещении. В нашем случае
Ответ:
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.) |