Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 119. Магнитный момент. Единица магнитной индукции.

E-mail Печать PDF
В предыдущем параграфе было выяснено, что действие магнитного поля на плоский контур с током определяется магнитным моментом контура pm, равным произведению силы тока I в контуре на площадь контура S:pm=IS (см. формулу (118.1)).

Единицей магнитного момента является ампер-метр в квадрате (А•м2). Чтобы дать представление об этой единице, укажем, что при силе тока 1 А магнитным моментом, равным 1 А•м2, обладает круговой контур радиуса 0,564 м (p•0,5642=1) либо квадратный контур со стороной квадрата, равной 1 м. При силе тока 10 А магнитным моментом 1 А•м2 обладает круговой контур радиуса 0,178 м (p•0,1782=0,1) и т. д.

Электрон, движущийся с большой скоростью по круговой орбите, эквивалентен круговому току, сила которого равна произведению заряда электрона е на частоту n вращения электрона по орбите: I=en. Если радиус орбиты равен r, а скорость электрона — v, то n=vl2pr и, следовательно, I=ev/2pr. Магнитный момент, соответствующий этому току,

Магнитный момент является векторной величиной, направленной по нормали к контуру. Из двух возможных направлений нормали выбирается то, которое связано с направлением тока в контуре правилом правого винта [{рис. 211). Вращение винта с правой нарезкой в направлении, совпадающем с направлением тока в контуре, вызывает продольное перемещение винта в направлении n. Выбранная таким образом нормаль называется положительной. Направление вектора pm принимается совпадающим с направлением положительной нормали n.

Теперь мы можем уточнить определение направления магнитной индукции В. За направление магнитной индукции В принимается направление, в котором устанавливается под действием поля положительная нормаль к контуру с током, т. е. направление, в котором устанавливается вектор pm.

Единица магнитной индукции в СИ называется тесла (Тл) в честь сербского ученого Николы Теслы (1856—1943). Один тесла равен магнитной индукции однородного магнитного поля, в котором на плоский контур с током, имеющий магнитный момент один ампер-метр в квадрате, действует максимальный вращающий момент, равный одному ньютон-метру.

Из формулы (118.2) следует, что


Рис. 211. Вращение головки винта в направлении тока I вызывает перемещение винта в направлении вектора n

119.1.
Круговой контур радиуса 5 см, по которому течет ток силы 0,01 А, испытывает в однородном магнитном поле максимальный
вращающий момент, равный 2•10-5 Н•м. Какова магнитная индукция этого поля?
119.2. Какой вращающий момент действует на тот же контур, если нормаль к контуру образует с направлением поля угол 30°?
119.3. Найдите магнитный момент тока, создаваемого электроном, движущимся по круговой орбите радиуса 0,529•10-10 м со скоростью 2,19•106 м/с. Заряд электрона равен 1,60•10-19 Кл.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: