5)Работа по перемещению проводника и контура с током в маг. Поле. Энергия контура с током во внешнем маг. Поле.

Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

Проводник с током, внесенный в магнитное поле, испытывает со стороны поля воздействие магнитной силы – силы Ампера. Если проводник не закреплен, то под действием этой силы он начнет двигаться. Найдем работу, которая будет совершаться при перемещении проводника длиной l с током I в однородном магнитном поле с индукцией В.

	сила Ампера, действующая на проводник ( sin = 1,т.к. B  l)
	работа при перемещении проводника на бесконечно малое расстояние dx
	площадь (заштрихована), которую описывает проводник при своем движении
	магнитный поток через площадку dS
		работа по перемещению проводника с током в магнитном поле; Ф – магнитный поток через площадь, описываемую проводником при своем движении

Эта работа совершается не за счет магнитного поля (внешнее поле при этом не меняется), а за счет источника тока.

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.

Рассмотрим контур 1-2-3-4 с током I в неоднородном магнитном поле. Контур будем считать достаточно малым, так чтобы в его пределах магнитную индукцию можно было считать постоянной. На участки контура будут действовать магнитные силы (см. рис.). Контур переместился в положение 1-2-3-4. Полная работа по перемещению контура складывается из работ сил по перемещению только участков 2-3 и 1-4. Силы, действующие на участки 1-2 и 3-4, работу не совершают, т.к. они перпендикулярны перемещению:

Работа по перемещению контура с током в магнитном поле

Таким образом работа по перемещению контура с током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на разность магнитных потоков, пронизывающих площадь контура в конечном и начальном его положениях.

Тема 11

1)З-н Фарадея для эл.-маг. индукции.Правило Ленца.Получите з-н Фарадея на основе з-на сохр. энергии.

Закон Фарадея можно сформулировать так: «Если проводник находится в переменном во времени магнитном поле, то в проводнике возникает ЭДС, которую называют ЭДС индукции, а если проводник замкнут, то в нем возникает индукционный ток». Математически закон выражается как:

ЭДС индукцииI равна скорости изменения магнитного потока Ф – магнитный поток (поток вектора магнитной индукции)

Вывод закона Фарадея для электромагнитной индукции на основе закон сохранения энергии. Рассмотрим цепь, замкнутую подвижным проводником АС с сопротивлением R, помещенную во внешнее магнитное поле. При прохождении тока по проводнику энергия, запасенная в источнике тока с ЭДС , расходуется на нагревание проводника (джоулево тепло) и на перемещение проводника  работа силы Ампера.

	работа источника тока
	джоулева теплота, выделяющаяся при прохождении тока
	работа при перемещении проводника АС по действием силы Ампера
	закон сохранения энергии; подставляя, приведенные выше выражения, получим:
	разделив уравнение на dt и на I , найдем:
	сравнивая полученное выражение с законом Ома для замкнутой цепи, мы приходим к выводу, что в цепи появляется дополнительная ЭДС

При движении проводника изменяется во времени магнитный поток через площадь контура, при этом в контуре появляется дополнительная (к источнику тока) ЭДС – ЭДС индукции. Так как цепь замкнута, в ней возникает дополнительный индукционный ток, который можно найти из выражения

индукционный ток; направление индукционного тока можно определить по правилу Ленца: «Индукционный ток направлен всегда так, чтобы противиться причине, его вызывающей».

П усть имеются два проволочных контура, помещенные во внешнее магнитное поле (см. рис.). В первом случае магнитное поле убывает, тогда в контуре возникнет индукционный ток такого направления, чтобы своим магнитным полем компенсировать убыль внешнего поля. Во втором случае внешнее поле возрастает, тогда индукционный ток будет направлен так, чтобы не дать исчезнуть внешнему полю.