Закон Ампера. Если проводник с током находится в магнитном поле, то на каждую движущуюся заряженную частицу (носитель тока) действует магнитная сила (47.3)
Если проводник с током находится в магнитном поле, то на каждую движущуюся заряженную частицу (носитель тока) действует магнитная сила (47.3). В результате на весь проводник с током действует сила. Найдем эту силу. Рассмотрим металлический провод с площадью поперечного сечения S, находящийся в магнитном поле. По проводу протекает постоянный электрический ток I. Каждый элемент d ℓ длины провода с током представляет собой постоянную совокупность точечных зарядов (электронов) с зарядом dq, движущихся со средней скоростью упорядоченного движения. На элемент d ℓ действует магнитная сила
(52.1)
где — магнитная индукция в том месте, где находится элемент d ℓ.
Можем написать
(52.2)
где ρ — объемная плотность носителей тока (электронов); dV — объем элемента d ℓ провода,
(52.3)
(см. формулу (43.3)). С учетом выражение (52.2) и (52.3) соотношение (52.1) принимает вид
(52.4)
Можем написать
(52.5)
(см. формулу (43.6)). Введем вектор , модуль которого равен d ℓ, направление совпадает с направлением тока (вектора ). Тогда выражение (52.5) запишем в виде
(52.6)
Подставляя формулу (52.6) в соотношение (52.4), получаем
(52.7)
Соотношение (52.7) называют законом Ампера. Закон Ампера определяет силу, названную силой Ампера, действующую на элемент d ℓ провода с током в магнитном поле. Направления векторов , и связаны правилом правого винта (если направить указательный палец правой руки по вектору , а средний — по вектору , то отогнутый большой палец покажет направление вектора (рис. 52.1)).

Рис. 52.1
Сила Ампера перпендикулярна плоскости, в которой лежат векторы и .
Чтобы получить силу Ампера, действующую на весь провод с током, надо проинтегрировать соотношение (52.7) по длине провода. 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | Поиск по сайту:
|