|
Сила Ампера.
|
| Действие магнитного поля на проводник с током
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера.
|
|
| Сила действия однородного магнитного поля на проводник с током прямо пропорциональна силе тока, длине проводника, модулю вектора индукции магнитного поля, синусу угла между вектором индукции магнитного поля и проводником:
F=B.I.ℓ. sin α — закон Ампера.
| 
|
| Направление силы Ампера (правило левой руки)Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная составляющая вектора В входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы, действующей на проводник с током.
| 
|
|
Действие магнитного поля на движущийся заряд.
|
Сила, действующая на заряженную движущуюся частицу в магнитном поле, называетсясилой Лоренца: 
| 
|
| Направление силы Лоренца (правило левой руки)Направление F определяется по правилу левой руки: вектор F перпендикулярен векторам Ви v..
| 
|
| Правило левой руки сформулировано для положительной частицы. Сила, действующая на отрицательный заряд будет направлена в противоположную сторону по сравнению сположительным.
| 
|
Если вектор v частицы перпендикулярен векторуВ, то частица описывает траекторию в виде окружности: 
Роль центростремительной силы играет сила Лоренца: 
| 
|
При этом радиус окружности:  ,
а период обращения 
не зависит от радиуса окружности!
|
|
| Если вектор скорости и частицы не перпендикулярен В, то частица описывает траекторию в виде винтовой линии (спирали).
| 
|
|
Действие магнитного поля на рамку с током
|
| На рамку действует пара сил, в результате чего она поворачивается.
1. Направление вектора силы – правилу левой руки.
2. F=BIlsinα=ma
3. M=Fd=BIS sinα - вращающий момент
| 
|
|
Устройство электроизмерительных приборов
|
| 1.Магнитоэлектрическая система:
1 - рамка с током; 2 - постоянный магнит; 3 — спиральные пружины; 4 — клеммы;
5 — подшипники и ось; 6 — стрелка; 7 — шкала (равномерная)
Принцип действия: взаимодействие рамки с током и поля магнита.
Угол поворота рамки и стрелки ~ I..
| 
|
| 2. Электромагнитная система:
1 - неподвижная катушка; 2 - щель (магнитное поле); 3 - ось с подшипниками;
4 - сердечник; 5 - стрелка; 6 -шкала; 7 — спиральная пружина
Принцип действия: взаимодействие магнитного поля катушки со стальным сердечником, где Fмаг ~ I.
| 
|
| Использование силы Лоренца
|
| В циклических ускорителях: 1 - вакуумная камера; 2 и 3 – дуанты;
4 - источник заряженных частиц; 5 - мишень.
В циклотроне магнитное поле управляет движением заряженной частицы. Период обращения частицы в циклотроне: .
Т не зависит отR иυ!
Электрическое поле между дуантами разгоняет частицы, а магнитное поворачивает поток частиц. В момент попадания частиц в ускоряющий промежуток направление электрического поля меняется так, чтобы оно всегда увеличивало скорость частиц.
| 
|
Схема действия масс-спектрографа Для выделения частиц с одинаковой скоростью используют взаимно перпендикулярные магнитные (B1) и электрические (E) поля. Тогда  .
Т.к. , то удельный заряд  , следовательно 
можно определить удельный заряд частицы, заряд. массу.
| 
|
| Движение заряженных частиц в магнитном поле Земли.Вблизи магнитных полюсов Земли космические заряженные частицы движутся по спирали (с ускорением) Одно из основных положений теории Максвелла говорит о том, что заряженная частица, движущаяся с ускорением, является источником электромагнитных волн - возникает т.н. синхротронное излучение. Столкновение заряженных частиц с атомами и молекулами из верхних слоев атмосферы приводит к возникновению полярных сияний.
|
|
, где Вcosα представляет собой проекцию вектора В на нормаль к плоскости контура. Магнитный поток показывает, какое количество линий магнитной индукции пронизывает данный контур.
