7. Действие магнитного поля на проводники с током и движущиеся

заряженные частицы

На элемент тока в магнитном поле действует сила, определяемая законом Ампера. Сила, действующая на проводник с током конечной длины, помещённый в магнитное поле, находят путём суммирования сил, с которыми поле действует на элементы тока этого проводника (см. пример 7.1). На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца.

На контур с током в магнитном поле действует механический момент сил, вращающий контур.

Примеры решения задач

Пример7.1

В одной плоскости с длинным* прямым проводом, по которому течёт ток I1, перпендикулярно к нему расположен тонкий* стержень длиной a, по которому течёт ток I2. Расстояние от прямого тока до ближайшего стержня равно b (рис. 7.1). Найти силу, действующую на стержень, при I1 = I2 = 10 А,

a = 10 см, b = 10 см.

Рис. 7.1

Рассмотрим некоторый элемент тока I2dr, находящийся на произвольном расстоянии r от провода с

Магнитная индукция B провода с током вдоль стержня непрерывно изменяется, так как по закону

полного тока B = 2μπr0I1 . В области расположения стержня индукция магнитного поля, создаваемого

проводом с током, направлена перпендикулярно плоскости рисунка от нас (рис. 7.1).

Силы, действующие на все элементы стержня, имеют одинаковое направление, показанное на

рис. 7.1, и различный модуль, зависящий от расстояния r: dF = μ02I1I2dr , поэтому модуль

πr

результирующей силы F, действующей на весь стержень,

Пример7.2

Узкий пучок частиц с зарядом Q, скорость которых равна v , пролетает через однородное магнитное

поле с индукцией B ( v B ), сосредоточенное в узкой области протяжённостью S в направлении движения частиц, за которой на расстоянии l расположен флуоресцирующий экран Э (рис. 7.2). В какую точку экрана попадут частицы?

58