М всегда перпендикулярна вектору скорости

скачать doc

Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Лоренца. Закон Ампера: При прохождении по проводнику электрического тока вокруг проводника возникает магнитное поле, действующее на помещённую в это поле магнитную стрелку. Вокруг всякого движущегося заряда существует магнитное поле. Сила F_м, действующая со стороны магнитного ноля на движущуюся и этом ноле заряженную частицу, подчиняется следующим закономерностям: а) сила F_м всегда перпендикулярна вектору скорости v частицы; б) отношение F_м/(|q|) не зависит ни от заряда q частицы, ни от модуля её скорости; в) при изменении направления скорости частицы в точке А поля модуль силы F_м, изменяется от 0 до максимального значения (F_м)_макс, которое зависит не только от |q|, но также от значения в точке А силовой характеристики магнитного поля вектора В, наз. магнитной индукцией поля. По определению, модуль вектора В равен: B=(F_м)_макс/(|q|). =>, магнитная индукция В численно равна отношению силы, действующей на заряженную частицу со стороны магнитного ноля, к произведению абсолютного значения заряда и скорости частицы, если направление скорости частицы таково, что эта сила максимальна. Векторы (F_м)_макс, v и В образуют правую тройку (рис.). Магнитное поле наз. однородным, если во всех его точках векторы магнитной индукции одинаковы как по модулю, так и по направлению. В противном случае магнитное поле наз. неоднородным. Для графического изображения не изменяющегося со временем, магнитною ноля пользуются методом линий магнитной индукции. Линиями магнитной индукции (силовыми линиями магнитного поля) наз. линии, проведенные в магнитном поле так, что в каждой точке поля касательная к линии магнитной индукции совпадает с направлением вектора В в этой точке поля. Направление линий магнитной индукции можно определить по правилу буравчика. Если на движущуюся частицу с электрическим зарядом q одновременно действуют и магнитное, и электрическое ноля, то результирующая сила F, называемая силой Лоренца, равна сумме двух составляющих – электрической и магнитной: F=qE+q[vB], где Е – напряженность электрического поля. Сила Ампера dF, приложенная к малому элементу проводника с током I, равна геометрической сумме сил, которые действуют со стороны магнитного поля на движущиеся в проводнике носители тока. Закон Ампера: сила, действующая на элемент проводника с током в магнитном поле, равна произведению силы тока на векторное произведение элемента длины проводника на магнитную индукцию поля: dF=I[dlB], где I=jS – сила тока, dl – вектор элемента проводника, проведённый в направлении электрического тока.

И

з закона Ампера следует, что сила dF – max, если элемент проводника с током расположен  линиям магнитной индукции: dF_макс=IBdl, откуда B=1/I(dF/dl)_макс.Т. о., магнитная индукция численно равна отношению силы, действующей со стороны магнитного поля на малый элемент проводника с электрическим током, к произведению силы тока на длину этого элемента, если он так расположен в поле, что указанное отношение имеет наибольшее значение. Векторы dF_макс, dl и В образуют правую тройку. Правило левой руки: если расположить ладонь левой руки так, чтобы вектор B входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца совпадали с направлением электрического тока в проводнике, то отставленный большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на проводник в магн. поле. Магнитным моментом плоского замкнутого контура с током I наз. вектор: P_m=ISn, где S – площадь поверхности, ограниченной контуром, n – единичный вектор нормали к плоскости контура, а Sn – вектор площадки S (рис.). Вращающий момент, действующий на рамку с током в магнитном поле: M=[p_mB] (рис.).

Учащимся

Учителям