Lorentz-erő - studopediya

A mágneses mező egy mozgó töltés

- által kifejtett erő a mágneses mező egy elektromosan töltött mozgó részecske.

ahol q - felelős a részecske;
V - sebesség a töltés;
B - mágneses indukció;
egy - közötti szög a sebessége a töltés, és a vektor a mágneses indukció.

Lorentz-erő iránya határozza meg a bal oldali szabály:

Ha tedd a bal kezét, hogy a merőleges összetevője a sebességvektor az indukciós része volt a tenyér és négy ujj lenne irányában található a mozgási sebessége pozitív töltés (vagy irányával szemben a negatív töltés sebesség), a hüvelykujj hajlított irányát jelzik a Lorentz-erő

.

Mivel a Lorentz-erő mindig merőleges a sebesség a díjat, akkor nem működik (azaz nem változik a díj összegének a sebesség és a mozgási energia).

Ha egy töltött részecske párhuzamosan mozog a mágneses mező vonalak, a Fl = 0, és a töltést egy mágneses mező és dvizhetsyaravnomerno egyenes vonalú.

Ha egy töltött részecske mozog merőleges a mágneses erővonalak, a Lorentz-féle erő a centripetális

és létrehoz egy centripetális gyorsulás egyenlő

Ebben az esetben a részecske mozog egy kört.

.

Szerint a Newton második törvénye: a Lorentz-erő ravnv termék a részecske tömege a centripetális gyorsulás

akkor a kör sugara

és a keringési idejének a díj egy mágneses mezőben

Mivel az elektromos áram egy rendezett mozgás a díjak, a hatás a mágneses tér áramvezető az eredménye annak hatását az egyes mozgó díjakat.

Ha teszik áramvezető mágneses térben (fig.96, a), azt látjuk, hogy ennek eredményeként a hozzáadott mágneses mezők a mágnes és a karmester fogja erősíteni az eredő mágneses tér egyik oldalán a vezető (a tetején az ábrán) és a gyengülő mágneses mező másik oldalán vezető (az alábbi rajzon). Ennek eredményeként a két mágneses tér görbülete a mágneses vonalak és igyekeznek csökkenteni, majd nyomja le a vezetéket (ábra. 96 b).

Az erő irányában ható egy áramvezető mágneses mezőben lehet meghatározni a „bal kéz szabályt”. Ha a bal oldali elhelyezkedésű mágneses mezőt úgy, hogy a mágneses erővonalak áradó északi pólus, mintha a tenyér és a négy ujj terjeszteni egybeesnek az irányt a jelenlegi a karmester, a nagy kézzel ujj irányát jelzik az erő. Amper erő. ható a hossza a vezetékhez függ a mágneses indukció B a-áram értéke I, a hossza a vezető elem és a szinusz a szög között az irányt hossza a vezető elem és a mágneses mező irányát. Ez a kapcsolat lehet kifejezni a képlet:

Lineáris vezeték véges hosszúságú elhelyezett merőleges a homogén mágneses mezőben, a ható erő a vezeték, lesz egyenlő:

Az utolsó egyenlet határozza meg a méretet, a mágneses indukció.

Mivel a dimenzió a hatalom

t. e. dimenziója az indukciós a hasonló jellegű megkapta minket a törvény Biot és Savart.

Tesla (egység mágneses indukció)

Tesla, a mágneses indukciós egység Nemzetközi Mértékegységrendszer, amely egyenlő a mágneses indukció, amely a mágneses fluxust a keresztmetszeti területe 1 m 2 jelentése 1 és Weber. Úgy nevezték Tesla. Jelmagyarázat: Russian levéltetű, nemzetközi T. 1 Tesla = 104 Gauss (Gauss).

A mágneses momentuma. mágneses dipólus momentum - a fő mennyiség jellemző mágneses tulajdonságait az anyag. A mágneses momentuma mérjük egy # 8901; m 2 vagy J / T (SI), vagy joule / gauss (GHS), 1 joule / gauss = 10 -3 J / T. Konkrét elemi egysége a mágneses momentum a Bohr magneton. Abban az esetben, lapos kontúrt a villamos áram mágneses pillanatban számítjuk

,

ahol - a jelenlegi az áramkörben, - a kontúr területen, - egységnyi vektor merőleges a hurok síkra. Az irányt a mágneses nyomaték általában a jobb kéz szabályt: ha forgatás hüvelykujj gomb az aktuális irányba, az irányt a mágneses momentum egybeesik az irányt előrehaladó mozgása hüvelykujját.

Bármely zárt a mágneses momentum van:

,

ahol - a sugár vektor a származási a áramköri elem hossza

Az általános esetben a jelenlegi elosztási közegben:

,

ahol - az áramsűrűség a hangerő elem.

Tehát a jelenlegi hurok mágneses mező fejt ki nyomatékot. Circuit orientált területen egy adott ponton az egyetlen út. Feltesszük a pozitív iránya merőleges irányban a mágneses mező ezen a ponton. A forgatónyomaték egyenesen arányos az aktuális I. hurok nagysága S és a szinusz közötti szög a mágneses mező és a normális.

Itt M - nyomatékot. vagy nyomatékot. - mágneses momentuma a hurok (hasonlóan - elektromos dipólmomentum).

A egyenetlen mező () a képlet érvényes, ha az áramkör mérete kicsi (amikor az áramkör területen belül lehet tekinteni közelítőleg egyenletes). Következésképpen, az áramkör olyan árammal még hajlamos, hogy megforduljon úgy, hogy mágneses momentuma mentén irányul vektor vonalak.

De ezen kívül a profilját a kapott erő hat (abban az esetben, homogén mezőt, és. Ez az erő hat a kör aktuális vagy a nyomaték egy állandó mágnes, és felhívja őket a régió erős mágneses mezőt.
A munka az elmozdulás útját egy áram mágneses mezőt.

Könnyen bizonyítani, hogy a munka az áramkört az aktuális mozgó mágneses mezőben egyenlő. és ahol - a mágneses fluxusok a hurok területe a végső és kezdeti pozíciók. Ez a képlet érvényes, ha az áram az állandó. azaz amikor mozog a kör nem veszik figyelembe a jelenség elektromágneses indukció.

A képlet érvényes nagy áramkörök egy erősen inhomogén mágneses térben (feltételezve, I = állandó).

Végül, ha egy aktuális kontúr ne mozdítsuk és módosítsa a mágneses mező, vagyis változó mágneses fluxust a körülvevő felület kontúrját annak értékét az erre a célra szükséges végezze el ugyanazt a munkát. Ezt a munkát az úgynevezett munkát változás a mágneses fluxus társított áramkört. Flux a mágneses indukció (mágneses fluxus) át a területen dS nevezzük skaláris fizikai mennyiség, amely egyenlő a

ahol Bn = VCO # 945; - vetülete a vektor a merőleges irányban a felület dS (# 945; - közötti szög vektorok n és B), DS = DSN - vektor, amelynek modulusa egyenlő dS, és annak iránya egybeesik az irányt a szokásos N a helyén. A fluxus vektor lehet pozitív vagy negatív előjelétől függően a cos # 945; (Mivel a választás a pozitív irányban a normál n). A fluxus vektort általában társított áramkört, amelyen keresztül áram folyik. Ebben az esetben a pozitív iránya merőleges a kontúr a kapcsolati került meghatározásra: ez együtt jár a jelenlegi szabály a jobb csavart. Ezért a mágneses fluxus generált végigjárjuk által határolt felület maga mindig pozitív.

A mágneses fluxus révén egy tetszőleges vektor FB célfelület S egyenlő

Egy egységes mezőt, és egy sík felületre, amely merőleges a vektor B. Bn = B = const és

Ebből a képletből adott egység Weber mágneses fluxus (Wb) 1 Wb - mágneses fluxus, amely áthalad a sík felületének területe 1 m 2, amely merőleges a homogén mágneses mezőben, és az indukciós egyenlő 1 Tesla (1 Tesla = 1 Wb • m 2) .

Gauss-tétel, hogy a mező vektor B. fluxus a mágneses indukció révén bármilyen zárt felület nulla:

Ez a tétel tükrözi az a tény, hogy nincsenek mágneses díjakat. miáltal a mágneses erővonalak nem elején vagy végén, és zárva van.

Következésképpen, a vektorok adatfolyamok B és E egy zárt felület az örvény és a potenciális mezők és amelyeket különböző képleteket.

Példaként, azt találjuk, fluxus vektor B keresztül a mágnesszelepet. Mágneses indukciós egységes mező belsejében a szolenoid egy mag mágneses permeabilitás # 956;, egyenlő

A mágneses fluxus révén egy tekercs szolenoid egyenlő az S felület

és a teljes mágneses fluxus, amely kapcsolódik a minden mágnestekercsekben és nevezett fluxus,