Конспект по начертательной геометрии Инженерная графика Архитектура ЭВМ Информатика и информационные технологии

Предыдущая страница !Физические основы механикиСледующая страница !


11.6. Закон Ампера
 По закону Ампера на элемент проводника с током I, помещенного в магнитное поле, действует сила , которая определяется следующим образом.
Направлен вектор в соответствии с правилом правого винта: винт установить   и , вращать от к , поступательное движение винта укажет направление .

11.7. Сила Лоренца - это сила, действующая со стороны магнитного поля на движущийся в нем заряд

См. (10.2), (10.2.1)

n-концентрация носителей.

Сила Ампера (11.6) есть сумма сил Лоренца.


Сила Лоренца

.

Направление силы Лоренца для положительного заряда совпадает с направлением векторного произведения , для отрицательного - противоположно ему.

11.7.1. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

     11.7.1.1.  

Линии индукции направлены за чертеж, В = const.
Ускорение, по (4.6)

,

нормальное ускорение.

Из (3.10.1)

.

Частица движется по окружности такого радиуса:    .
Время одного оборота:

.


Т не зависит от v!

11.7.1.2.   параллельна , sin ( ) = 0

 

 Частица движется равномерно и прямолинейно, вдоль .

11.7.1.3. Угол между скоростью и магнитным полем = α.
Вектор разложим на две составляющие.
- направлена вдоль магнитного поля,
направлена перпендикулярно магнитному полю.
 .

Движение - сумма движения (11.7.1.1) со скоростью и движения (11.7.1.2) со скоростью .

Траектория - спираль. Радиус спирали:

Шаг спирали:

11.8. Рамка с током в магнитном поле

11.8.1. Плоский контур в однородном поле
  По закону Ампера (11.6):
     F1=BIa и направлена вверх,
     F2=BIa и направлена вниз.
     Максимальный вращающий момент (7.1)

M = F·d = adIB = BIS.

Вернитесь к (11.3)!

11.8.1.1. Магнитный момент контура - это вектор, модуль которого

.

Направление вектора определяется правилом правого винта: винт перпендикулярен к контуру, и вращаем по току. Поступательное движение укажет направление.

11.8.1.2. Вектор вращающего момента

 

При параллельности и вращающий момент равен 0, и рамка находится в состоянии устойчивого равновесия.
Силы, действующие на контур, растягивают его, контур в устойчивом равновесии.
При антипараллельных и равновесие неустойчиво.

11.8.2. Плоский круговой контур в неоднородном осесимметричном магнитном поле

11.8.2.1.Магнитный момент против поля
При антипараллельных pm и В сжимают контур, а выталкивают его в область более слабого поля.

11.8.2.2. Магнитный момент по полю

Контур разворачивается так, чтобы был параллелен   (11.8.1.2.);  в этом положении на элемент контура dl действуют растягивающие силы и силы , втягивающие контур в область более сильного поля.

11.8.2.3. Сила, действующая на контур при произвольной ориентации и в неоднородном магнитном поле

Эта сила направлена по оси симметрии поля z и равна:

11.9. Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток)
Повторить (9.4.1)

11.9.1. Для однородного

11.9.2. Поток вектора через бесконечно малую поверхность в неоднородном поле

11.9.3. Поток вектора через произвольную поверхность в неоднородном поле

Начертательная геометрия и инженерная графика, перспектива