Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Магнитный поток. Работа в магнитном поле по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.




Читайте также:
  1. DL – deadline – крайний срок сдачи работы – после DL работа принимается, но оценка снижается (20% за неделю, если не оговорено другое).
  2. E) Работа в цикле
  3. Https://vk.com/club79228136 - БЕСТОПЛИВНЫЙ МАГНИТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ «PERENDEV», группа в контакте.
  4. I. Самостоятельная работа
  5. I. Самостоятельная работа
  6. I. Самостоятельная работа
  7. I. Самостоятельная работа
  8. I. Самостоятельная работа
  9. I. Самостоятельная работа
  10. I. Самостоятельная работа

Потоком вектора магнитной индукции (магнитным потоком) через площадку dS, которую можно считать плоской и в пределах которой магнитное поле можно считать однородным, называется физическая величина, равная скалярному произведению вектора магнитной индукции и вектора площади , модуль которого равен dS, а направление совпадает с направлением нормали к площадки

, (18)

где α – угол между векторами магнитной индукции и нормали .

Рис. 14

Поток вектора магнитной индукции через произвольную поверхность S равен

. (19)

Для однородного магнитного поля и плоской поверхности площадью S магнитный поток определяется по формуле:

, (20)

Единица измерения магнитного потока вебер: .

Следствием вихревого характера магнитного поля и замкнутости силовых линий магнитной индукции является выражение:

. (21)

Формула (21) является математическим выражением теоремы Гаусса для потока вектора магнитной индукции: Магнитный поток сквозь произвольную замкнутую поверхность равен нулю.

В качестве примера рассчитаем магнитный поток через соленоид в вакууме. Магнитный поток через один виток соленоида площадью S равен

,

учтем, что виток соленоида расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции , то есть угол между вектором магнитной индукции и нормалью равен 0.

Полный магнитный поток в вакууме, сцепленный со всеми витками катушки, называемый потокосцеплением, равен . Для соленоида имеем

, (22)

где - число витков, приходящихся на единицу длины, - объем соленоида.

Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле связана с магнитным потоком, который пересекает проводник при движении в магнитном поле. При перемещении проводника произвольной формы с током I работа определяется формулой

, (23)

где Ф – магнитный поток, пересекаемый проводником при движении.

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле связана с изменением магнитного потока, сцепленного с контуром. При перемещении контура произвольной формы с током I работа определяется формулой

, (24)

где Ф1 – магнитный поток, пронизывающий контур в начальном положении до перемещения, Ф2 – магнитный поток, пронизывающий контур в конечном положении после перемещения.



 

Пример 13. Тонкое проводящее кольцо радиусом R=20 см подвешено свободно в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл. Сила тока в кольце I=2 А. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть кольцо на угол φ=60˚ вокруг оси, лежащей в плоскости кольца и проходящей через его центр?

Дано: R=20 см=0,2 м, В=0,1 Тл, I=2 А, φ=60˚

Решение:

Работа при перемещении рамки с током в магнитном поле равна , где I- сила тока в рамке, – изменение магнитного потока, DФ=Ф21.

Магнитный поток определяется по формуле , α - угол между вектором магнитной индукции и нормалью, проведенной к контуру; S– площадь рамки, S=pR2.

Тогда , где a1=00 – рамка свободно установилась в магнитном поле; , где a2=a1+j=600.

Искомая работа равна

Найдем численное значение

А/=-1,26×10-6×2×105×3,14×0,22(cos600- cos00)=0,016 Дж.


Дата добавления: 2015-02-09; просмотров: 30; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты