P, cu un curent într-un câmp magnetic
Luați în considerare efectul unui câmp magnetic pe un circuit închis cu curent. Pentru caracterizarea conturului plat cu vectorul curent moment magnetic injectat, unde S - suprafața delimitată de o schiță și o direcție normală asociată cu șurubul dreptaci conducă direcția curentului din circuitul (ris.84).
Luați în considerare bucla plat într-un câmp magnetic uniform. Forța exercitată de către câmpul magnetic pe întregul circuit bazat pe legea lui Ampere este :.
Deoarece intensitatea curentului și inducția magnetică la condițiile indicate sunt constante, acestea pot fi luate în afara semnului de însumare, iar suma vectorilor elementare, sub forma unui lanț care poate fi reprezentat de conturul este zero (ris.85).
În cazul în care forța netă este zero, centrul de masă al circuitului va rămâne staționară, t. E. Circuit nu se va muta în mod constant, dar, probabil, o mișcare de rotație. Noi găsim forțele care acționează asupra cuplului circuit.
Luați în considerare cel mai simplu caz - liniile de vectori de inducție magnetică se află în planul conturului. Impartim circuitul la lățimea de bandă îngustă infinit, linii paralele de inducție.
Fiecare bandă este limitată elementul curent pe care parte a forțelor de câmp magnetic care acționează
perpendicular pe planul desenului și invers, în direcție.
, .
Amploarea acestui moment de cuplu de forțe (egale în mărime și opuse în direcția):
RIS.84 RIS.85 RIS.86
Momentele de forță care acționează asupra perechii de bucla de curent toate elementele îndreptate una strontiu, iar valoarea cuplului care acționează pe perimetrul.
În consecință, în acest caz, mărimea cuplului este egal.
În cazul general.
Cuplul este zero când u. In primul caz, și stabilitatea buclă poziție.
În al doilea caz, și o buclă de poziție instabilă. La ris.86 reprezentat apariție a cuplului pentru un contur dreptunghiular cu curent.
buclă Free în câmpul magnetic se rotește într-o poziție stabilă și, pentru dimensiune suficient de mică poate fi utilizată pentru a studia câmpul magnetic și determinarea vectorului de inducție magnetică.
inducție magnetică - vector cantitate fizică este numeric egală cu cuplul maxim exercitat de câmpul magnetic pe circuitul magnetic cu un singur punct la un anumit moment al câmpului.
La starea de echilibru forțele Ampere va trage de circuit, iar aceste forțe vor determina circuitul de compresie (ris.87) într-o poziție stabilă. În câmpuri magnetice puternice pot fi deformate contur închis, bobina decalaj se transformă.
În cazul în care conturul nu este plat cu un curent, fiecare element de circuit poate fi reprezentat ca doi vectori paralel și perpendicular pe vectorul de inducție. Cuplul este determinat „proiecții“ paralele cu liniile de contur plan de inducție.
Când bucla este rotită printr-un mic unghi de lucru efectuat
, care definește conturul schimbării de energie, în același timp. Lăsați circuitul de greu (pm = const).
Introducem condiția de normalizare. Când.
- circuit de greu de energie în câmpul magnetic, cu condiția ca energia sa în poziția zero, adoptată atunci când momentul magnetic al buclei este perpendicular pe inducție magnetică.
energie circuit este minimă atunci când momentul magnetic este paralel cu vectorul inducție magnetică, t. e. în acest caz, circuitul este într-o poziție de echilibru stabil. În poziția instabilă a conturului energetic este maxim.
În cazul general al unui câmp neomogen pentru a descrie comportamentul circuitului este destul de dificil. Prin urmare, considerăm cazul în care câmpul nu este uniformă, dar amplitudinea inducției magnetice variază semnificativ în direcția liniilor de flux magnetic și practic neschimbate în direcții perpendiculare pe ele (ris.88a).
În acest caz, de asemenea, un cuplu apare, orientând momentul magnetic în direcția vectorului inducție magnetică. Spre deosebire de câmp omogen forța rezultantă ce acționează asupra conturului nu este egal cu zero, pentru că fiecare forță poate fi reprezentat prin doi termeni
.
Forțele Suma situată în planul conturului, conturul determină deformarea și forțele perpendicular pe planul definit circuitul de contur retragere la un câmp mai puternic (ris.88b).
Pentru circuitul elementar (dimensiuni mici), în cazul menționat forței câmpului neomogen care acționează pe el, acesta poate fi definit prin următoarea formulă
, t. e. contur tare direcția forței datorită schimbării vectorului inducție magnetică de-a lungul direcției normale a conturului.