P с ток в магнитно поле
Помислете за ефекта на магнитното поле на един затворен кръг с ток. За характеризиране на плосък контур с текущата инжектира магнитен момент вектор, където S - областта, ограничена от схема и нормална посока, свързан с дясната ръка винта управлява посоката на тока във веригата (ris.84).
Помислете за плосък контур в постоянно магнитно поле. В сила, упражнявана от магнитното поле върху цялата верига на базата на закон на Ампер е :.
Тъй като тока и магнитната индукция при посочените условия са постоянни, те могат да бъдат взети извън знака на сумиране, и сумата от елементарни вектори, под формата на верига, която може да бъде представена от контура е нула (ris.85).
Ако нетният сила е нула, в центъра на масата на веригата ще остане неподвижен, т. Е. верига няма да се движат постоянно, но може би въртеливо движение. Ние намираме силите на въртящия момент, действащи върху веригата.
Да разгледаме най-простия случай - линиите на магнитна индукция вектори лежат в равнината на контура. Ние се разделят на схема за безкрайно тясна ширина лента, успоредни линии на индукция.
Всяка лента се ограничава ток елемент от коя страна на магнитното поле сили, действащи
перпендикулярна на равнината на чертежа и обратното в посока.
, .
Големината на този момент на няколко сили (равни по сила и противоположно по посока):
RIS.84 RIS.85 RIS.86
Моментите на сила, действащи върху двойка електрически ток всички елементи, насочени към един стронций и количеството на въртящ момент, действащ върху периметъра.
Следователно, в този случай, големината на въртящия момент е равен.
В най-общия случай.
Въртящият момент е нула, когато ф. В първия случай и стабилността на позиция линия.
Във втория случай, и нестабилна позиция линия. На ris.86 представена поява на въртящия момент за правоъгълен контур с ток.
Безплатна линия в магнитното поле се върти в стабилно положение и за достатъчно малък размер може да се използва за проучване на магнитното поле, и определяне на вектора на магнитната индукция.
Магнитна индукция - вектор физическа величина е числено равно на максималния въртящ момент, упражняван от магнитното поле на магнитната верига с една точка в даден момент от областта.
При стационарно състояние Ампер сили ще се изтеглят верига, а тези сили ще предизвикат компресия верига (ris.87) в стабилна позиция. В силни магнитни полета могат да бъдат деформирани затворен контур, бобината празнина завои.
Ако контур не е плосък с ток, всеки елемент на схема могат да бъдат представени като два вектора успоредно и перпендикулярно на вектора на индукция. Въртящият момент се определя "прогнози" успоредна равнина контурни линии на индукция на.
Когато веригата се завърта през малък ъгъл работа извършва
, който определя контура на промяната на енергия в същото време. Нека твърдия кръг (ч = конст).
Представяме условието за нормализиране. Когато.
- енергия твърд съединение в магнитно поле, при условие, че неговата енергия в нулево положение приета, когато магнитния момент на цикъла е перпендикулярна на магнитната индукция.
верига енергия е минимална, когато магнитния момент е успоредна на вектора на магнитната индукция, т. е. в този случай веригата е в позиция на устойчиво равновесие. В нестабилна позиция на енергия контура е максимален.
В най-общия случай на нехомогенно поле, за да опише поведението на веригата е доста трудно. Следователно, ние считаме, случаят, когато областта не е еднакво, но величината на магнитната индукция варира значително в посока на магнитния поток линии и почти непроменена в посоки, перпендикулярни на тях (ris.88a).
В този случай също, въртящ момент възниква, ориентиране на магнитния момент по посока на магнитната индукция вектор. За разлика от резултантната сила еднородно поле, действащи върху контура не е равно на нула, защото всяка сила може да бъде представена от два мандата
.
Сума сили, разположени в равнината на контура, контура определя деформация и сили, перпендикулярна на равнината, определена контур прибиране верига на силна поле (ris.88b) на.
За начално верига (малък размер) в случая на споменатия нехомогенни поле сила, действаща върху него, може да се определя по следната формула
, т. е. трудно контур посока сила поради промяна на магнитната индукция вектор по посока перпендикулярна на контура.