Контур и виток с током в магнитном поле

Рассмотрим работу перемещения проводника с током в магнитном поле.

На проводник с током будет действовать сила Ампера и проводник передвинется.

Элементарная работа при перемещении проводника:

Конечная работа это:

Рассмотрим прямоугольную рамку с током I в однородном магнитном поле .

Покажем, что в общем случае рамка будет вращаться.

Это вид сбоку. Раз течет ток, то возникает сила Ампера.

Сила Ампера будет действовать на ребра a перпендикулярные к ним и к магнитной индукции и будет только растягивать рамку.

Вид сверху:

Оказывается, что

Магнитное поле создаваемое самой рамкой будет совпадать с индукцией

Если контур повернется под действием сил на угол , то будет совершена работа этими силами.

(1)

С другой стороны, так как магнитный поток через плоскую поверхность ограничивается рамкой, магнитный поток есть:

, где S- площадь поверхности ограниченной рамкой.

(2)

Приравняем (1) и (2), получим:

получим максимальный момент

-- определение магнитной индукции

1Тл =

Однако Тл это индукция такого однородного магнитного поля, которое создает максимальный вращательный момент на рамку с током в 1 ампер и площадью поверхности .

Поле должно быть однородным.

Если контур в неоднородном поле, то кроме вращательного момента возникает сила втягивающая рамку в область сильного поля.