Магнітне поле — частина 2

Вектор сили Магнітне поле - Частина 2 завжди лежить на нормалі до площини, яка утворена вектором магнітної індукції Магнітне поле - Частина 2Та провідником зі струмом.

Сила Ампера буде відсутня (при наявності поля та струму у провіднику) лише коли sinβ буде дорівнювати 0, тобто β=00 або 1800, щоможливо лише при розташуванні провідника вздовж поля.

5. Дія магнітного поля на контур (рамку) зі струмом.

Нехай в однорідному магнітному полі з магнітною індукцією Магнітне поле - Частина 2 знаходиться рамка, по якій протікає струм І. Якщо рамка розташована паралельна полю, то на сторони рамки, паралельні площині поля і перпендикулярні лініями індукції, буде діяти сила Ампера. При цьому напрями Амперових сил, прикладених до різних сторін рамки, будуть протилежні.

Магнітне поле - Частина 2

Ці сили створять обертальний момент, який поверне рамку перпендикулярно полю.

Величина цього момента буде дорівнювати: Магнітне поле - Частина 2,

Де: Fmax – Амперова сила; b – відстань між сторонами рамки, на які діє Амперова сила.

Сила Ампера дорівнює: Магнітне поле - Частина 2, де: l – довжина сторони рамки. Отже, обертальний момент може бути обчислений таким чином:

Магнітне поле - Частина 2, де: S – площа рамки;

Pm – магнітний момент колового струму (рамки зі струмом).

Для довільно розташованої в однорідному магнітному полі рамки зі струмом обертальний момент обчислюється так:

Магнітне поле - Частина 2

Магнітне поле - Частина 2; Магнітне поле - Частина 2.

Рамка зі струмом буде обертатися в магнітному полі лише у випадку, коли площина рамки не перпендикулярна полю, тобто кут між вектором магнітної індукції на нормаллю до площини рамки не дорівнює 00 чи 1800. Коли площина рамки стане перпендикулярно полю, обертальний момент буде відсутній. На явищі створення магнітним полем обертального моменту рамки зі струмом заснована дія двигунів сталого та змінного струмів. Щоб реалізувати безперервний обертальний рух рамки зі струмом застосовується вузол колектора, який дозволяє змінювати напрям протікання струму в рамці в момент проходження рамкою рівноважного положення, а проходження положення рівноваги досягається внаслідок інерційного руху рамки зі струмом.

6. Сила Лоренца.

Магнітне поле, як і електричне, діє на заряджені частинки, які рухаються в ньому.

Нехай заряджена частинка влітає в однорідне магнітне поле з напруженістю Магнітне поле - Частина 2 , при цьому напрям руху не співпадає з напрямом вектора напруженості.

Оскільки рух зарядженої частинки – це струм, то на частинку буде діяти сила Ампера, як на елемент струму.

Згідно формули Ампера маємо: Магнітне поле - Частина 2

Сила струму: Магнітне поле - Частина 2, де: q – заряд частинки; t – час руху в магнітному полі.

Шлях частинки в полі: Магнітне поле - Частина 2, де: Магнітне поле - Частина 2 — швидкість рівномірного руху частинки в полі. Отже маємо: Магнітне поле - Частина 2,

Де: BN – індукція магнітного поля, нормальна до вектора швидкості Магнітне поле - Частина 2.

У векторній формі:

Магнітне поле - Частина 2 Ця сила носить назву Лоренцевої сили.

Магнітне поле - Частина 2

НАПРЯМ СИЛИ ЛОРЕНЦА ВИЗНАЧАЮТЬ ЗА ПРАВИЛОМ ЛІВОЇ РУКИ: ЯКЩО ЛІВУ РУКУ РОЗМІСТИТИ ТАК, ЩОБ СКЛАДОВА МАГНІТНОЇ ІНДУКЦІЇ Магнітне поле - Частина 2, ПЕРПЕНДИКУЛЯРНА ДО ШВИДКОСТІ ЗАРЯДУ, ВХОДИЛА В ДОЛОНЮ, А ЧОТИРИ ПАЛЬЦІ БУЛИ НАПРЯМЛЕНІ ЗА РУХОМ ДОДАТНОГО ЗАРЯДУ (ПРОТИ РУХУ ВІД’ЄМНОГО), ТО ВІДІГНУТИЙ НА 900 ВЕЛИКИЙ ПАЛЕЦЬ ПОКАЖЕ НАПРЯМ СИЛИ ЛОРЕНЦА, ЩО ДІЄ НА ЗАРЯД Магнітне поле - Частина 2.

Магнітне поле - Частина 2

Оскільки сила Лоренца перпендикулярна вектору швидкості частинки, що несе заряд, то ця сила змінює лише напрям руху, не змінюючи при цьому модуля швидкості частинки.

З цього витікають два важливі моменти:

1) робота сили Лоренца над зарядженою частинкою дорівнює нулю, тобто стале магнітне поле над частинкою роботи не виконує та не змінює кінетичної енергії частинки;

Магнітне поле - Частина 22) траєкторія руху частинки, яка потрапила у стале магнітне поле таким чином, що поле перпендикулярне вектору швидкості, є коло, на якому частинку утримує сила Лоренца, що відіграє роль доцентрової сили: Магнітне поле - Частина 2

Магнітне поле - Частина 2

Оскільки: Магнітне поле - Частина 2

Підставляємо вираз для R у вираз для Т: Магнітне поле - Частина 2.

Отже, період обертання Т не залежить від швидкості частинки, а повністю зумовлюється значенням магнітної індукції В та параметром Магнітне поле - Частина 2(заряд до маси частинки). На цьому принципі побудована робота прискорювачів – циклотронів.

7. Фізичні явища, зумовлені силою Лоренца та прилади, які використовують силу Лоренца.

Якщо в просторі, де рухається заряджена частина, створити магнітне поле, яке спрямоване під кутом α до швидкості Магнітне поле - Частина 2Частинки, то подальший рух частинки в полі буде гвинтовою лінією, тобто частинка буде нібито „навиватися” на лінії індукції поля:

Магнітне поле - Частина 2

Магнітне поле Землі нагадує поле намагніченої кулі.

Заряджені частинки, наприклад від Сонячного вітру, летять на Землю з космосу, потрапляють у магнітне поле Землі, „навиваються” на лінії індукції поля і досягають атмосферних шарів Землі в значній мірі поблизу магнітних (і географічних) полюсів, викликаючи іонізацію атмосферних газів, тобто тліючий розряд, який на Землі називають Північним сяйвом.

Серед приладів, які використовують силу Лоренца в роботі, можна вказати такі:

1) циклотрон – прискорювач часток; 2) мас-спектрометр (мас-спектрограф) – прилад для визначення мас іонів та розділення часток по масі та заряду;3) електронні монітори з електромагнітною розгорткою зображення; 4) МГД (магнітогідродинамічний генератор) – пристрій, в якому потік часток (струмінь іонізованого газу) розділяється за знаком частинок, що дозволяє одразу отримувати з теплової енергії електричну.

Tagged with: , , , , ,
Posted in Фізика

Перелік предметів:
  1. Інформаційні технологіі в галузі
  2. Інформаційні технологіі в системах якості стандартизаціісертифікаціі
  3. Історія української культури
  4. Бухоблік у ресторанному господарстві
  5. Діловодство
  6. Мікропроцесорні системи управління технологічними процесами
  7. Науково-практичні основи технологіі молока і молочних продуктів
  8. Науково-практичні основи технологіі м’яса і м’ясних продуктів
  9. Організація обслуговування у підприємствах ресторанного господарства
  10. Основи наукових досліджень та технічноі творчості
  11. Основи охорони праці
  12. Основи підприємницькоі діяльності та агробізнесу
  13. Політологія
  14. Технологічне обладнання для молочноі промисловості
  15. Технологічне обладнання для м’ясноі промисловості
  16. Технологічний семінар
  17. Технологія зберігання консервування та переробки молока
  18. Технологія зберігання консервування та переробки м’яса
  19. Технологія продукціі підприємств ресторанного господарства
  20. Технохімічний контроль
  21. Технохімічний контроль
  22. Управління якістю продукціі ресторанного господарства
  23. Вища математика 3к.1с
  24. Вступ до фаху 4к.2с.
  25. Загальні технології харчових виробництв
  26. Загальна технологія харчових виробництв 4к.2с.
  27. Мікробіологія молока і молочних продуктів 3к.1с
  28. Математичні моделі в розрахунках на еом
  29. Методи контролю харчових виробництв
  30. Основи фізіології та гігієни харчування 3к.1с
  31. Отримання доброякісного молока 3к.1с
  32. Прикладна механіка
  33. Прикладна механіка 4к.2с.
  34. Теоретичні основи технології харчових виробництв
  35. Технологія зберігання, консервування та переробки м’яса
  36. Фізика
  37. Харчові та дієтичні добавки
  38. Фізичне виховання 3к.1с

На русском

  1. Методы контроля пищевых производств
  2. Общая технология пищевых производств
  3. Теоретические основы технологий пищевых производств
  4. Технология хранения, консервирования и переработки мяса
LiveInternet

Интернет реклама УБС