A munka halad karmester
ÉS áramkör áram olyan mágneses mezőben
A áramvezető mágneses térben ható erő által meghatározott Ampere törvénye (lásd. § 111). Ha a vezeték nem rögzített (például, az egyik oldalán az áramkör formájában egy mobil híd, ábra. 177), majd az erő amper akkor mozog egy mágneses mezőben. Következésképpen a mágneses mező nem működik mozgó karmester.
Annak meghatározására, ez a papír megvizsgálunk egy vezetékhossz L egy I áram (ez szabadon mozoghat), helyezünk egy egységes külső mágneses mező merőleges a sík a kontúr. Az erő, az irányba, amely határozza meg a bal kéz szabályt, és az érték - a törvény szerint a Amper (. Lásd (111,2)) egyenlő
Befolyása alatt ez az erő vezető mozog önmagával párhuzamosan a vonalszakasz dx 1-es pozíciótói 2. Az elvégzett munkát a mágneses mező értéke
mivel LDX = DS- által keresztezett területben a vezeték, amikor az elmozdul a mágneses térben, BDS = dF - mágneses indukció fluxus amely átjárja a területen. Így
m. f. „munkáját mozgatásával áramvezető mágneses térben egyenlő a termék a jelenlegi erőssége a mágneses fluxus által metszett mozgó vezeték. Ez a képlet érvényes egy tetszőleges irányba, a vektor V.
Kiszámítjuk a munkát mozog a zárt állandó I áram a mágneses mezőre. Tegyük fel, hogy M átkerül az áramkör, a rajz síkjára, és eredményeként a infinitezimális mozgás történik helyzetben M”, ábrán látható. Szaggatott vonal 178. Az irány aktuális a hurok (óramutató járásával megegyező irányban), és a mágneses mező (merőleges a rajz síkjára - a rajzon) van feltüntetve az ábrán. Contour M mentálisan osztva két összekötött végükön a karmester: ABC és CDA.
Work dA végzett Amper erői mozgatásakor a kontúr tekinthető egy mágneses mező megegyezik az algebrai összege művek mozgó ABC vezetők (DA1) és a CDA (dA2), m. F.
Ható erők CDAkontura része formát a mozgásának iránya az éles sarkok, így a munkát végeznek dA2> 0. Szerint (121,1), ez a munka egyenlő a jelenlegi I az áramkörben a vezetőn át CDAmagnitny patak. CDAperesekaet vezeték mozgása során a flow DF0 felületén kialakított színes, és az áramlás dF2. piercing kontúr a véghelyzetében. ezért
A ható erők AVSkontura része formát a mozgásának iránya tompaszög, így a munkát végeznek DA1 <0. Проводник AВС пересекает при своем движении поток dФ0 сквозь поверхность, выполненную в цвете, и поток dФ1. пронизывающий контур в начальном положении. Следовательно,
Behelyettesítve (121,3) és (121,4) az (121,2), megkapjuk azt a kifejezést elemi munka:
ahol dF2 - DF1 = dF'- változó mágneses fluxust a határolt terület a hurok a jelenlegi. Így
Integrálása a kifejezést (121,5), határozzuk meg a munkát, amelyet az erők Amper, véges önkényes elmozdulás hurok mágneses térben:
t. e. a mozgását egy zárt hurkot, ahol az áram a mágneses mező megegyezik a termék a jelenlegi a hurok változtatni a mágneses fluxus kapcsolódik az áramkör. Képlet (121,6) érvényes marad egy kontúrja bármilyen alakú tetszőleges mágneses mezőben.
14.1. Egy vékony gyűrű súlyú 15 g és 12 cm sugarú hordoz töltést, amely egyenletesen oszlik a lineáris sűrűsége 10 nC / m. A gyűrű egyenletesen forog a frekvencia legfeljebb 8 s -1 képest egy tengely síkjára merőleges a gyűrű és a középpontján átmenő. Határozzuk meg az arány a mágneses pillanat a körkörös generált áram gyűrűt annak perdület. [251 nC / kg]
14.2. Mivel a vezeték hajlított formában egy négyzet egy oldala 60 cm, állandó áram folyik 3 A. Határozza meg a mágneses mező indukció a tér közepén. [5,66 mT]
14.3. Két végtelen hosszú párhuzamos, egyenes, távolság választja el egymástól egyenlő 25 cm, áramlási áramok A 20 és 30 ellentétes irányban. Határozza meg a mágneses indukció B vtochke eltávolítjuk d1 = 30 cm-re az első és r2 = 40 cm-re a második vezeték. [9.5 mT]
14.4. Határozza meg a mágneses indukció a tengelyen egy vékony huzal gyűrű sugara 10 cm, amelyen keresztül egy áram 10 A volt folyik, egy olyan ponton helyezkedik el a parttól 15 cm-re a központ a gyűrű. [10.7 MT]
14.5. Két végtelen párhuzamos, egyenes azonos áram folyik ugyanabba az irányba, egymástól olyan távolságban R. Annak érdekében, hogy távolítsa el őket egymástól 3R távolság centiméterenként hossza vezető A = fordított munkamennyiség 220 NJ. Határozzuk meg az áram erőssége a vezetékek. [A 10]
14.6. Annak megállapításához, a térerő által termelt egyenletesen egyenes vonalúan mozgó 500 km / elektron egy olyan ponton a távolságban elhelyezett 20 nm, és feküdt egy merőleges vonal sebessége áthaladó pillanatnyi helyzetét az elektron. [15.9 A / m]
14.7. Proton gyorsított különbség 0,5 kV lehetséges, repül egy homogén mágneses mezőben 0,1 T, mozog egy kört. Határozza meg a sugár a kör. [3,23 cm]
14.8. Határozza meg, hogy milyen sebességgel a töltött részecske nyaláb halad merőlegesen a régióban, amely létrehozta egyenletes keresztirányú elektromos és mágneses mezők E = 10 kV / m és B = 0,2Tl nem deformálódik. [50 km / sec]
14.9. A ciklotron gyorsítja protonok energiája 10 MeV. Határozzuk meg a ciklotron sugara dees egy mágneses indukció 1 T. [47> cm]
14.10. Keresztül-szakasz rézlemez 0,1 mm vastag vezetünk áram 5 A. A lemezt helyezzük homogén mágneses mezőben 0,5 T, merőleges a szélén, a lemez és az áram irányára. Feltételezve, hogy azonos koncentrációban a koncentráció a vezetési elektronok előforduló atomok a lemezt, hogy meghatározza egy keresztirányú (Hall-) feszültség különbség. réz Sűrűség 8,93 g / cm 3 [1,85 mV]
14.11. A végtelen hosszú, egyenes huzal hordozó áram 15 A. Határozzuk meg, használva a tétel a forgalomban az B vektor, a mágneses indukció B vtochke található a parttól 15 cm-re a vezeték. [20 mT]
14.12. Határozzuk meg, használva a tétel a vektor a keringésben, és indukciós a mágneses térerősség a tengelye a toroid magos, a tekercsben, amely tartalmazó tekercsek 300, áram folyik 1 A. A külső átmérője toroid 60 cm, belső - 40 cm-es [0,24 mT ;. 191 A / m]
14.13. A mágneses fluxus révén a keresztmetszeti területe a mágnestekercs (mag nélküli) F = 5 mkVb. Mágnesszelep hossza L = 25 cm. Hg meghatározására mágneses momentuma a mágnesszelepet. [A 1 × m 2]
14.14. Kerek keret egy aktuális 20 cm 2 rögzített párhuzamos a mágneses mező (0,2 T = 5), és a rajta jár a nyomaték mN'm 0,6. Framed után szabadulnak 90 ° -os elforgatásával annak szögsebesség 20 s -1. Annak meghatározására: 1) az erejét a folyó áram a keretben; 2) a tehetetlenségi nyomaték tekintetében körének átmérője. [1) 1,5 A; 2) 3 × 10 -6 m 2 kg]