Одиниця магнітної індукції

1 од. магнітної індукції = 1Н.м/А.м² = 1Н/А.м = 1Тл.

Одиниця магнітної індукції отримала назву тесла ( Тл ) на честь ученого електротехніка М.Тесла.

Потік вектора магнітної індукції.

Потік вектора магнітної індукції (магнітний потік) крізь площадку dS – це скалярна фізична величина

Ф_В = BScos

Одиниця – Вб. 1 Вб (вебер) – це магнітний потік, що проходить через плоску поверхню площею 1 м², розташовану перпендикулярно однорідному магнітному полю, індукція якого дорівнює 1 Тл.

Дія магнітного поля на рухомі заряди

Сила Ампера. Провідники зі струмом взаємодіють між собою через магнітне поле. Закон, який встановлює силу взаємодії між елементами струму, називають законом Ампера. Силу, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом, називають силою Ампера.

Сформулюємо тепер закон Ампера:

Модуль сили, яка діє на провідник зі струмом з боку магнітного поля пропорційний модулю вектора магнітної індукції поля, силі струму у провіднику. Довжині активної частини провідника та синусу кута між векторами В та І.

F = B│ I │ΔlSinα

Напрямок сили Ампера визначається за правилом лівої руки:

Якщо розташувати ліву руку так, щоб лінії індукції магнітного поля входили у долоню, а чотири пальці вказували напрямок струму, то відставлений великий палець вкаже напрямок сили Ампера. ( рис.)

Робота по переміщенню провідника з струмом в магнітному полі

Робота по переміщенню провідника із струмом. Розглянемо провідник із струмом І завдовжки , який може вільно переміщуватись і який знаходиться в однорідному магнітному полі (рис. 10.6).

На цей провідник діє сила Ампера F = IB . Під її дією провідник перемістився на x з положення 1 в положення 2.

Робота по переміщенню провідника з струмом в магнітному полі дорівнює добутку сили струму на магнітний потік, перерізаний рухомим провідником.

А = ІФ.

Сила Лоренца. Електричний струм уявляє собою сукупність заряджених частинок, які здійснюють упорядкований рух. Тому дія магнітного поля на провідник зі струмом є результатом дії поля на рухомі заряди всередині провідника.

Силу, яка діє на рухому заряджену частинку збоку магнітного поля, називають силою.

Значення сили Лоренца можна знайти за допомогою закону Ампера. Модуль сили Лоренца дорівнює відношенню модуля сили F, що діє на ділянку провідника довжиною Δl, до кількості N заряджених частинок, які упорядковано рухаються на цій ділянці:

F_Л = F/N .

Згідно електронної теорії сила струму у провіднику у провіднику визначається за формулою:

І = qn S ,

Де І – сила струму, q– заряд частинки, яка створює струм, n = N/V– концентрація заряджених частинок у провіднику, - швидкість напрямленого руху частинок, S– площа перерізу провідника.

Підставимо у закон Ампера замість сили струму праву частину :

F = q_on SΔlBSinα

N = nSΔl,

таким чином сила Лоренца :

F = │q_o│ BSinα

де α – кут між векторами швидкості та магнітної індукції.

Н апрямок сили Лоренца визначається також за правилом лівої руки:

Якщо розташувати ліву руку так, щоб перпендикулярна складова швидкості заряду входила у долоню, а чотири пальці були напрямлені за рухом позитивного заряду ( проти руху негативного), то відігнутий на 90^о великий палець вкаже напрямок сили Лоренца. (рис.).

Зазначимо, що магнітне поле не діє на електричний заряд, що покоїться. В цьому полягає істотна відмінність магнітного поля від електричного. Магнітне поле діє тільки на заряди, що рухаються в ньому.