Elektromosság és mágnesesség
és ahol - értékek mágneses fluxust a kezdeti állapotban és a végső kontúr a jelenlegi (feltételeztük, hogy a jelenlegi az áramkör nem változik).
1. példa 10 cm sugarú, a gyűrű készült vékony, rugalmas huzal 100 áram folyik merőlegesen a gyűrű síkjára A. létrehozott külső homogén mágneses mezőben 0,1 tesla. Az irány ezen a területen egybeesik az irányt a mágneses mező egy kör alakú áramnak a tengelyére. És meghatározza a munkáját külső erők, amelyeket be kell fordítottak forgassa a gyűrűt a négyzet megváltoztatása nélkül orientációja a külső területen. Ellen dolgoznak a rugalmas erők elhanyagolása. A jelenlegi a gyűrű állandó értéken tartjuk. Hogyan változtassuk meg az eredményt, ha a külső mező lesz az ellenkező irányba?
Határozat. 1. utat. A terület a gyűrű. úgy, hogy a mágneses fluxust a gyűrű egyenlő. Deformációja során a gyűrű a négyzet a kerülete nem változik, úgy, hogy az oldalán a tér négyszer kisebb, mint a kerületi hossza a gyűrű
Területe
és a mágneses fluxus
Ezért, az értéke egyenlő rabotybudet
Helyettesítő számértékek és szerezzen
A munka kiderült negatív, azaz meg kell tenni ellene területén erők. Valóban, egy jobbkezes (feltéve), az aktuális helyet és a külső térerősség hajlamos nyúlik Amper gyűrű- növelni a területet. Rátérve a gyűrű a tér, akkor csökkenti a területet, és ezzel vállalta, hogy a munka ellen az erőteret.
Ha a mező ellenkező előjellel, akkor a munka teszi az amper erő, és ez pozitív lesz. A probléma megoldásának ezen a területen negatív sluchaepotokvneshnego (külső tér megváltoztatta irányát megfordítjuk, és a felületre merőleges által határolt kontúrt ugyanaz, jobbkezes csavar szabályt a jelenlegi irány a hurok). ezért
és dolgozni, hogy ugyanazt a kifejezést, de ellentétes előjelű.
Határozat. 2. utat. Mint ismeretes, a mágneses momentum a tekercs megegyezik a jelenlegi és a potenciális energia a mágneses mező által megadott
Amikor egy jobbkezes elrendezése a jelenlegi és a mágneses tér közötti szög Pm és B nulla, így a
A különbség a potenciális energia, amikor a tekercs egyenlő a törzs
Mivel a potenciális energia deformáció során nőtt, szükséges munka elvégzésére ellen területén erők. Amikor a tér irányában zárnak be egyenlő a mágneses momentum, hogy a
Természetesen megvan ugyanazt az eredményt, mint az első megoldási módja.
2. példa Kerek tekercs árammal 20 A szabadon létrehozott homogén mágneses mező mágneses fluxus sűrűsége 0,016 Tesla. A sugara a tekercs egyenlő 5 cm. Határozzuk meg a munkát, amely el kell végezni annak érdekében, hogy forgassa a tekercs szögek egy olyan tengelyhez képest egybeeső az átmérője a tekercs.
Határozat. Miután a kezdeti helyzetben körben be szabadon, az azt jelenti, hogy a mágneses nyomaték párhuzamos a vektor B. Az áramlás a hőcserélőn keresztül sík pozitív és egyenlő. Amikor a tekercs elforgatni az áramlás egyenlővé válik. Követ el, miközben rabotabudet egyenlő
Kanyarban munka negatív: a kör egy stabil egyensúlyi állapotból, és szükség van, hogy fordítsuk erőfeszítést ellen a térerő, hogy vegye ki az egyensúly. De nagyon áramkör hajlamos az egyensúlyi állapot, hogy a munkát fog végezni a területen erők, és ez részben kompenzálja fordított munka előtt. A teljes fordulata a terepmunka erő pontosan megegyezik a munkáját külső erők, így a teljes munka nullával egyenlő.
Ez a példa is megoldható más módon - tekintve a potenciális energia a mágneses momentum kölcsönhatás a területen.
Megjegyezzük, hogy a művelet kiszámításához alkalmazott mágneses momentuma a hurok áram csak akkor lehet elérni, ha a külső tér egyenletes vagy enyhén egységessé. Ez azt jelenti, hogy a külső területen belül az áramkör megváltoztatja olyan kicsi, hogy elhanyagolható. Ha a külső területen belül hurok jelentősen változik, a részletes eredmény a munkát csak akkor lehet integrálásával kaptuk a munkát a Amper erő nagyságát és irányát a külső terület azon a ponton annak alkalmazását. Ez a megközelítés vezet a pontos képletű (8,4) fentiek szerint előállított egyszerű geometriája a rendszer ábrán bemutatott nA. 8.2. Így, a képlet (8,4), pontos és általános - bármilyen geometriája a problémát.