![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Магнитный поток. Работа в магнитном поле по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле.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
где α – угол между векторами магнитной индукции Рис. 14 Поток вектора магнитной индукции через произвольную поверхность S равен
Для однородного магнитного поля
Единица измерения магнитного потока вебер: Следствием вихревого характера магнитного поля и замкнутости силовых линий магнитной индукции является выражение:
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 Полный магнитный поток в вакууме, сцепленный со всеми витками катушки, называемый потокосцеплением, равен
где 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
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
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 Магнитный поток определяется по формуле Тогда Искомая работа равна Найдем численное значение А/=-1,26×10-6×2×105×3,14×0,22(cos600- cos00)=0,016 Дж.
|