FIZIKA2
.pdf
Применение теоремы о циркуляции вектора B
1. Магнитное поле прямого тока
|
|
|
|
|
|
r a |
B |
|
0Ir |
|
|
2 a2 |
|||||
|
|
||||
r a |
B |
0I |
|||
2 r |
|||||
|
|
|
|
|
|
Если провод имеет форму трубки, то магнитное поле внутри отсутствует (согласно теореме о циркуляции).
10
10
Применение теоремы о циркуляции вектора B
2. Магнитное поле соленоида
Постоянный ток I течет по проводнику, намотанному по винтовой линии на поверхность цилиндра (соленоид). Найдем индукцию внутри и снаружи соленоида.
n – число витков соленоида на единицу длины
Bdl ...
l
11
11
Применение теоремы о циркуляции вектора B
3. Магнитное поле соленоида
|
|
N |
|
B 0nI |
n |
||
L |
|||
|
|
|
N – общее число витков соленоида;
L – длина соленоида.
Опыт показывает, что чем длиннее соленоид, тем |
|
меньше магнитное поле снаружи от него. |
|
Для бесконечного соленоида: |
|
Внутри B 0nI |
снаружи B 0 |
12 Магнитное поле внутри соленоида однородно!
12
Применение теоремы о циркуляции вектора B
3. Магнитное поле тороида
Постоянный ток I течет по проводнику, намотанному на каркас в форме тора. Найдем индукцию внутри и снаружи тороида.
n – число витков соленоида на единицу длины
Bdl ...
l
13
13
Применение теоремы о циркуляции вектора B
3. Магнитное поле тороида
внутри
снаружи
B 0NI
2 r
B 0
14
14
Лекция 10. Контур с током в 
магнитном поле.
Магнитное поле в веществе
© Музыченко Я.Б., 2014
Контур с током
Элементарный контур с током (пробный ток) – контур с током, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстояниями до других
Магнитный момент – основная характеристика контура с током –
векторная |
величина, |
численно |
||||
равная: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
pm ISn |
|
n |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
I – сила тока; S – площадь, ограниченная
контуром;
n – единичный вектор, связанный правилом
правого винта с направлением тока.
2
2
Контур с током в магнитном поле
B const
Момент пары сил Ампера, действующих на контур: |
||
|
|
F IBa, r12 b |
M [r12F1 ], г де |
||
M pm B
Для контура произвольной формы:
M dM pm B
3
3
Момент сил, действующих на контур с
током
M pm B|| pm B sin
M [ pmB]
4
4
Момент сил, действующих на контур с
током
pm B sin 0, M 0
Контур с током находится в положении устойчивого
равновесия. |
|
|
|
pm |
B sin 0, M 0 |
Контур с током находится в положении неустойчивого равновесия.
В неоднородном магнитном поле контур с током
ведет себя аналогично диполю в электрическом поле.
Контур стремится развернуться так, чтобы pm B
и втягивается в область более сильного поля.
5
5