Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 55 стр.

UptoLike

Составители: 

55
ный магнитный поток, сцепленный со всеми N витками, называемый иначе
потокосцеплением:
ILФN
B
=
=
Ψ
, (4.4)
где Lкоэффициент самоиндукции (индуктивность) катушки, Iсила тока в
витках катушки.
Основываясь на понятии магнитного потока, можно рассмотреть ори-
ентирующее действие магнитного поля. Из (4.2) следует, что МП совершает
положительную работу при увеличении магнитного потока через контур. По-
этому ориентирующее действие поля заключается в повороте рамки так, что
магнтиный поток через нее будет максимален. А это выполняется при усло-
вии перпендикулярности рамки силовым линиям поля.
С учетом (4.4) формула (4.2) примет вид:
pB
WIBSФIA
Δ
=
Δ
=
Δ=
Δ
)cos(
α
,
где
BpIBSW
m
p
==
α
cos (4.5)
- потенциальная энергия контура с током в магнитном поле
10
. Тогда работа, со-
вершаемая при его вращении, равна убыли его потенциальной энергии.
Контур с током создает вокруг магнитное поле, так что согласно закону
Био-Савара-Лапласа B I. Но Ф
В
В, следовательно, Ф
В
I. Введем коэффици-
ент пропорциональности L между силой тока в контуре и магнитным потоком
через ограниченную им поверхность, называемый
индуктивностью контура:
ILФ
B
=
. (4.6)
Индуктивность контура зависит от его геометрии, т.е. от его размеров, формы,
толщины проводов и т.д., а также от магнитной проницаемости среды.
Метод нахождения индуктивности контура:
1. Выразить значение магнитной индукции в точках на некоторой по-
верхности, ограничиваемой данным контуром, через значение силы
тока в контуре.
10
Аналогичный вид имеет формула для энергии диполя в электрическом поле.
ный магнитный поток, сцепленный со всеми N витками, называемый иначе
потокосцеплением:
                                                  Ψ = N ФB = L I ,            (4.4′)

где L – коэффициент самоиндукции (индуктивность) катушки, I – сила тока в
витках катушки.
          Основываясь на понятии магнитного потока, можно рассмотреть ори-
ентирующее действие магнитного поля. Из (4.2) следует, что МП совершает
положительную работу при увеличении магнитного потока через контур. По-
этому ориентирующее действие поля заключается в повороте рамки так, что
магнтиный поток через нее будет максимален. А это выполняется при усло-
вии перпендикулярности рамки силовым линиям поля.
          С учетом (4.4) формула (4.2) примет вид:
                             ΔA = I ⋅ ΔФB = − Δ ( − IBS cos α ) = − ΔW p ,

где
                                    W p = − IBS cos α = − p m ⋅ B             (4.5)

- потенциальная энергия контура с током в магнитном поле10. Тогда работа, со-
вершаемая при его вращении, равна убыли его потенциальной энергии.
          Контур с током создает вокруг магнитное поле, так что согласно закону
Био-Савара-Лапласа B ∼ I. Но ФВ ∼ В, следовательно, ФВ ∼ I. Введем коэффици-
ент пропорциональности L между силой тока в контуре и магнитным потоком
через ограниченную им поверхность, называемый индуктивностью контура:
                                                      ФB = L I .              (4.6)

Индуктивность контура зависит от его геометрии, т.е. от его размеров, формы,
толщины проводов и т.д., а также от магнитной проницаемости среды.
                            Метод нахождения индуктивности контура:
              1. Выразить значение магнитной индукции в точках на некоторой по-
                  верхности, ограничиваемой данным контуром, через значение силы
                  тока в контуре.

10
     Аналогичный вид имеет формула для энергии диполя в электрическом поле.


                                                     55