Работа перемещения проводника с током в магнитном поле

Неоднородное поле

Если контур с током находится в неоднородном магнитном поле, то на него, помимо вращающего момента, действует также сила, обусловленная наличием градиента магнитного поля.

Согласно написанной формуле, сила, действующая на контур в неоднородном магнитном поле, зависит от взаимной ориентации векторов P и B. Если эти векторы параллельны, то сила положительна и контур будет втягиваться в область более сильного поля; если векторы B и P антипараллельны, то сила отрицательна и контур будет выталкиваться из поля.

Работа силы Fx на элементарном перемещении dx равна убыли потонцеальной энергии Fxdx = - dW_p

Fx = dW_p/dx = Pm dB/dx cos a.

dB/dx = gradB – градиент вектора B. При а = 0 контур втягивается в поле, при а = 180 – выталкивается.

Однородное поле

Нормаль к контуру и.

Если пустить ток возникнет магнитный момент, который развернет рамку. На рамку со стороны поля действует сила Ампера и эти силы будут действовать с этой и другой стороны рамки эти 2 силы равны по модулю и противоположно направлены, образуют пару сил и создают вращательный момент M=Fb, где b- один из размеров рамки.

М = [Рм В] –механический момент.(в векторной форме).

М_max = I a b B = I S B = Pm B.

Работа против сил поля для поворота на угол d; W_p = - P_m B cosa = -(P_mB).