2015-01-21
1609
В неоднородном поле ( Но, кроме того, на контур действует результирующая сила Нетрудно доказать, что работа по перемещению контура с током Формула Наконец, если контур с током |
) формула 
справедлива, если размер контура достаточно мал (тогда в пределах контура поле можно считать приближенно однородным). Следовательно, контур с током по-прежнему стремится развернуться так, чтобы его магнитный момент 
был направлен вдоль линий вектора 
.
(в случае однородного поля 
и 
. Эта сила действует на контур с током или на постоянный магнит с моментом 
в магнитном поле равна 
, где 
и 
- магнитные потоки через площадь контура в конечном и начальном положениях. Эта формула справедлива, если ток в контуре постоянен, т.е. при перемещении контура не учитывается явление 
справедлива и для больших контуров в сильно неоднородном магнитном поле (при условии I= const).
через поверхность, охватываемую контуром, от значения 
. Эта работа называется работой изменения магнитного потока, связанного с контуром69Контур с током в магнитном поле
Предположим, что контур перемещается слева на право, тогда работа, совершенная силами “F2” и “F4” будут равны.
Т.к. контур перемещается слева на право, то “F3 > F1”;
F = F3 – F1
Ф2 = Ф1 + ∆Ф;
Ф1 – в начале перемещения;
Ф2 – в конце перемещения
Сторона “аб” совершает отрицательную работу “Aаб = -I·Ф”; “бв” и “аг” не совершают работы, т.к. силы “F2” и “F4” направлены под углом 90º к перемещению.
Если контур перемещается под действием сил поля, то изменение потока “∆Ф” будет всегда положительным.
Ф2 > Ф1; ∆Ф > 0
Всякий контур с током находящийся в магнитном поле, под действием электромагнитных сил, занимает всегда такое положение при котором “Ф” проницаемости контура будет максимальным и положительным.
| Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле |
Работа, совершаемая проводником с током при перемещении, численно равна произведению тока на магнитный поток, пересечённый этим проводником. Формула остаётся справедливой, если проводник любой формы движется под любым углом к линиям вектора магнитной индукции. Выведем выражение для работы по перемещению замкнутого контура с током в магнитном поле. Рассмотрим прямоугольный контур с током 1-2-3-4-1 (рис. 2.18). Магнитное поле направлено от нас перпендикулярно плоскости контура. Магнитный поток  , пронизывающий контур, направлен по нормали  к контуру, поэтому  .  Рис. 2.18 Переместим этот контур параллельно самому себе в новое положение 1'-2'-3'-4'-1'. Магнитное поле в общем случае может быть неоднородным и новый контур будет пронизан магнитным потоком  . Площадка 4-3-2'-1'-4, расположенная между старым и новым контуром, пронизывается потоком  . Полная работа по перемещению контура в магнитном поле равна алгебраической сумме работ, совершаемых при перемещении каждой из четырех сторон контура:  где  ,  равны нулю, т.к. эти стороны не пересекают магнитного потока, при своём перемещение (очерчивают нулевую площадку).  . Провод 1–2 перерезает поток ( ), но движется против сил действия магнитного поля.  . Тогда общая работа по перемещению контура  или
здесь Работа, совершаемая при перемещении замкнутого контура с током в магнитном поле, равна произведению величины тока на изменение магнитного потока, сцепленного с этим контуром. |
, 
– это изменение магнитного потока, сцепленного с контуром.
