Контур с током в магнитном поле

Контур с током — это замкнутый провод, по которому течет ток (поверхность, ограниченная проводом, является плоскостью).

Поведение контура с током в магнитном поле описывают с помощью магнитного момента

(53.1)

где I — сила тока; S — площадь поверхности, ограниченной контуром (или иначе, площадь, ограниченная током); — единичный вектор нормаль к плоскости, ограниченной контуром (или просто — к плоскости контура).

Рис. 53.1

Направление нормали, а следовательно, и направление вектора связано с направлением тока в контуре правилом правого винта (если вращать винт в направлении тока, то направление движения винта покажет направление вектора (рис. 53.1)).

Поместим контур с током в однородное магнитное поле с магнитной индукцией . На контур с током будет действовать момент сил Ампера

(53.2)

где — радиус-вектор, определяющий положение элемента d ℓ контура с током, к которому приложена сила Ампера , определяемая законом Ампера (52.7). Расчет по формуле (53.2) дает

(53.3)

Момент сил стремится повернуть контур с током так, чтобы его магнитный момент установился по направлению вектора магнитного поля. Такое положение контура с током является устойчивым. Действительно, где α — угол между векторами и . М = 0, если α = 0, т. е. когда направления векторов и совпадают ().

Поиск по сайту: