Compass a fost cunoscut pentru o lungă perioadă de timp, dar este introdus câmpul magnetic și a început să investigheze după descoperirea Oersted. Se constată că conductorul parcurs de curent influențează busola. este indicat câmpul magnetic. Această valoare se numește câmpul magnetic de inducție (MF). Deoarece amploarea câmpului magnetic este determinată de forța care acționează pe o buclă de curent, câmpul magnetic este caracteristică de putere. Prin urmare, acesta poate fi reprezentat printr-o linie de putere. Acestea sunt numite linii de inducție magnetică. Vector tangentă la această linie, există inducție magnetică. Aceasta stabilește direcția MP, iar valoarea sa este egală cu valoarea de inducție magnetică în punctul de tangență. S-a constatat că câmpul magnetic afectează numai taxele în mișcare. Astfel, câmpul magnetic acționează asupra unui conductor parcurs de curent. Această acțiune depinde, de asemenea, de forma și dispunerea conductoarelor cu direcția de curent și curent. Sa constatat că cu cadrul curent se comportă ca un ac magnetic. Deoarece este posibil să se asocieze un moment magnetic. Apoi, interacțiunea cu cadrul curent și câmpul magnetic extern poate fi considerat interacțiunea momentului magnetic și câmpul magnetic. Dacă circuitul cu plat curent, momentul magnetic al acestui circuit este egal. = Curent în circuit, - zona de contur. Momentul magnetic într-un câmp magnetic extern se va alinia pe teren. Acest lucru înseamnă că acționează un cuplu. . Direcția conductorului câmp magnetic cu un curent determinat prin regula șurubului dreptaci. sursa de câmp magnetic poate servi magneți permanenți drept. Ele sunt realizate din compuși speciali care sunt numite feromagnetic. Câmpul magnetic al magnetului permanent, poate fi observată cu ajutorul pilitură de fier. Deoarece circuitul cu un curent generează propriul câmp magnetic, electronii se deplasează în atomii și moleculele ca creează câmpuri magnetice. Acești curenți au fost identificați prin curenții microscopice sau moleculare, spre deosebire de curenții externi, care sunt numite macroscopic. inducție magnetică este suma contribuțiilor de la toate curenții. Această idee a Ampere curentilor moleculari au format baza pentru introducerea unei alte caracteristici - intensitatea câmpului magnetic. MT Tensiunea asociată cu makrotokov câmp magnetic. inducție Comunicare și intensitatea câmpului magnetic
unde - constanta magnetic - permeabilitatea magnetică a mediului. Acesta arată de câte ori câmpul magnetic este schimbat de câmpul makrotokov de microcurrent. Deoarece inducția magnetică este o caracteristică de putere, îndeplinește principiul superpoziției :. Unitatea de inducție magnetică - Tesla.
. Unitatea a câmpului magnetic - Amperi pe metru. .
Biot - Savart a fost stabilită experimental. Descoperirile lor au fost cuprinse de Laplace. Pentru un element cu un curent, această lege în formă diferențială este:
Integrala formă MF inducție creată de curenții liniare este
Calculul acestei integrale în formă închisă nu este întotdeauna posibil. Cu toate acestea, în cazul în care circuitul de curent au simetrie, integrandul este simplificată.
Amperi, investigarea influența unui câmp magnetic pe conductor parcurs de curent, am constatat că forța care acționează asupra elementului curent este
în cazul în care conductorul de element. direcția vectorului coincide cu direcția curentului. - inducerea MT. Direcția de putere în conformitate cu regula este mâna stângă sau definiția produsului vectorial. modul de putere este determinată
și unghiul dintre vectori.
Știm că actuala creează un câmp magnetic, iar câmpul magnetic extern afectează curent, deci este interesant să se ia în considerare două linii paralele ale conductorului prin care curge curent și. Fiecare curentului creează câmpul magnetic, care acționează pe un alt curent. Puterea de astfel de acțiuni - aceasta este forța Amperi.
Lăsați primul curent creează un câmp. Acest câmp acționează pe al doilea curent Amperi. pentru că unghiul dintre curentul de linie și câmpul, amploarea forței este Amperi
Câmpul magnetic generat de curent directă egal. în care: - distanța dintre curentul (această formulă se obține în continuare). Apoi, forța care acționează pe al doilea curent este determinată de curenții
În mod similar, putem găsi expresia pentru forța care acționează asupra primului curent de-al doilea curent.
Observăm că cele mai mari forțe sunt egale, dar în direcții opuse.
Forța de interacțiune între două curente.
Două identic proiectate curent trase unul de altul. Curenții naprvlenie în direcții opuse se resping.
pentru că curent - este direcționat de circulație a taxelor pe taxa de mișcare din câmpul magnetic care acționează forța externă. Formula Lorenz pentru forța primită care acționează asupra taxa punctul de mișcare din câmpul magnetic.
- rata de încărcare. Lorentz forță este determinată în funcție de direcția de regula din stânga, sau în funcție de produsul vectorial. Lorentz modul forțe este
Pentru a forța este zero. Atunci când unghiul este. forță are o magnitudine. astfel Lorentz forță schimbă viteza numai într-o direcție. În consecință, câmpul magnetic nu efectuează munca asupra unei particule încărcate în mișcare. Atunci când, în plus față de câmpul magnetic, există un câmp electric, completează forța Lorentz
Luați în considerare mișcarea unei particule punct încărcat într-un câmp magnetic uniform. Să. În acest caz, forța Lorentz este egală. În acest caz, particula rămâne întotdeauna în planul perpendicular pe câmpul magnetic. Deoarece viteza de rotație nu este schimbat în dimensiune, calea de mișcare este un cerc. Deoarece particulă se mișcă într-un cerc pe ea, altele decât forța centripetă a actelor de forță Lorentz. Pentru fiecare punct al traiectoriei, egalitatea de forțe.
. Prin urmare, vom găsi raza cercului. Perioada de rotație. Pentru particule nerelativiste perioadă este independentă de viteză. Comportamentul particulelor în MP stă la baza structurii accelerator. Pentru o orientare arbitrară a vitezei particulelor și direcția câmpului magnetic, viteza poate fi rezolvată în componente paralele și perpendiculare pe :. În acest caz, raza cercului este determinată. . Pe parcursul perioadei particulei parcurge o distanță egală cu direcția câmpului. Dacă adăugați aceste două mișcări, obținem traiectoria, care este o spirală sau în spirală, cu un pas
unde - unghiul dintre viteza și câmpul magnetic. Să presupunem că câmpul magnetic este neuniforma, iar creșterile unghiului câmpului față. și apoi să scadă odată cu creșterea. Acest efect se bazează concentrarea particulelor încărcate într-un câmp magnetic.
Ne-am întâlnit cu libera circulație a taxei într-un câmp magnetic. Am aflat că el a fost de forța MP Lorentz. transportatorii din metale și semiconductori sunt electroni liberi. Într-un metal, electroni liberi muta haotic. În cazul în care metalul de a aplica o diferență de potențial, electronii vor dobândi viteza, mișcarea acesteia va fi ordonată, se produce curentul electric. Pune-o placă de metal într-un câmp magnetic perpendicular pe câmpul electric aplicat. Apoi, se deplasează pe electroni liberi în metalul de magnetice acționează forța de câmp. Acesta este direcționat perpendicular pe curentul și câmpul magnetic. Sub acțiunea electronilor va dobândi viteza sa în direcția forței. Ca urmare, una dintre laturile plăcii va fi un exces de electroni. Ei creează domeniul lor electrice, acțiunea care compensează forța Lorentz. O stare de echilibru care corespunde unei distribuții de încărcare constantă în direcția transversală. Acest efect Hall.
Figura prezintă o placă metalică cu dimensiuni transversale și. Diferența de potențial creează un curent de electroni, a căror densitate. - taxa de electroni, - concentrația electronilor în metal. Deoarece sarcina negativa a electronului, se mișcă în direcția opusă. MP este perpendicular pe curentul aplicat. Lorentz forță este îndreptată în sus. Ca urmare, pe partea superioară avem un exces de electroni la partea de jos - lipsa lor. Câmpul electric rezultat echilibrează forța Lorentz. . Tensiunea poate fi exprimată în termeni de diferența de potențiale. - tensiune Hall. Puterea actuală. unde - aria secțiunii transversale. Substituind expresia pentru densitatea curentului. Am găsit viteza de această expresie. Ne găsim diferență de potențial. Înlocuirea viteza, obținem
- Sala constantă. Astfel, ne-am exprimat cantitatea necunoscută în ceea ce privește parametrii care sunt măsurate experimental. Efectul Hall este utilizat pentru a studia natura conductibilitate și în fabricarea anumitor tipuri de echipamente.
Circulația câmpului magnetic
Circulația vectorului într-un circuit închis este integrala
În cazul în care calea include surse de un câmp magnetic, această integrală este diferită de zero. În caz contrar, integrala este zero. Noi formulăm legea totală a curentului (pe teorema de circulație)
Pe partea dreaptă este suma algebrică a tuturor curenților, care sunt acoperite de conturul. Fiecare curent este luat în considerare atât de multe ori, de câte ori a acoperit bucla. Curent este considerat pozitiv dacă direcția și direcția conturului în jurul pentru a forma un sistem de dreptaci. Curentul în direcția opusă este considerată negativă.
Legea (1), care este utilizat atunci când sistemul are o simetrie ridicată. Luați în considerare curentul. conductor de curent infinit directe. Găsim câmpul magnetic al acestui curent.
Sistemul are o simetrie de mare: orice punct al firului poate fi considerată ca origine. Rotirea spațiul din jurul firului nu schimbă caracteristicile fizice ale sistemului. Prin urmare, circuitul de integrare selectează un cerc al cărui plan este perpendicular pe conductor și începutul său este situat pe sârmă. Punctul de observație este pe circumferința. Scriem integrala (1)
Linia integrală este:
. Asimilarea din legea totală a curentului, obținem. Găsim valoarea câmpului. Acest rezultat, suntem obișnuiți. În cazul în care circulația se calculează un câmp electric static, vom obține zero, ca un câmp potențial. Circulația câmpului magnetic nu este zero. Un astfel de câmp este numit un vortex.