На проводники с током, находящиеся в магнитном поле, действуют силы, называемые силами Ампера. Сила Ампера, приложенная к маломуэлементу проводника с током I (рис. 2.1), равна арифметической сумме сил Лоренца, которые действуют на движущиеся в проводнике носители заряда.
, dFA=Id l Bsina, (2.1)
где dn - количество носителей заряда в элементе проводника длиной d l и сечением S, - плотность тока в проводнике, I - сила тока в проводнике, - линейный элемент тока, α - угол между векторами и .
Сила Ампера, действующая в магнитном поле на проводник конечной длины,
, . (2.2)
В частности, если поле однородно, а проводник прямолинейный, то
F = IB l sina. (2.3)
Расчет силы Ампера, действующей на участок длиной l бесконечно длинного проводника с током I2 со стороны длинного прямолинейного проводника с током I1, расположенного параллельно данному проводнику, дает величину:
, (2.4)
где d - расстояние между проводниками, mо=4 Гн/м - магнитная постоянная.
На малый замкнутый контур с током (магнитный момент) в однородном магнитном поле действует вращающий момент сил (рис. 2.2)
|
|
, М = рmВsina, (2.5)
где - магнитный момент контура с током, а a - угол между векторами магнитного момента и магнитной индукции.
, . (2.6)
В неоднородном магнитном поле на магнитный момент дополнительно действует отличная от нуля сила, сообщающая ему поступательное движение
, (2.7)
где - производная вектора магнитной индукции по направлению магнитного момента.