ть частинки спрямована уздовж ліній індукції поля (при,). Так як сила Лоренца спрямована перпендикулярно швидкості, то ця сила не змінює величини швидкості, а змінює тільки її напрямок, частка рухається з доцентровим (нормальним) прискоренням. Нехай заряджена частка, маса і заряд якої і, влітає перпендикулярно вектору зі швидкістю. На частку діє сила Лоренца ()
.
Основний закон динаміки для частинки, що рухається по колу, має вигляд:
,
звідки радіус кола, по якій рухається частка, дорівнює
. (17.11)
Як бачимо, в однорідному магнітному полі і, отже, траєкторія частки - дуга кола. Період руху частки по окружності дорівнює
. (17.12)
Сила Лоренца завжди перпендикулярна швидкості, а отже, і елементарному переміщенню. Тому робота сили Лоренца дорівнює нулю.
Якщо частка влітає під кутом до ліній індукції магнітного поля (рис. 17.11), то вона бере участь в складному русі. Розкладемо вектор швидкості на дві складові і, очевидно, що частка буде рухатися рівномірно уздовж силових ліній магнітного поля зі швидкістю (на частку, рухому уздовж силових ліній, магнітне полі не діє) і рівномірно рухатися по колу зі швидкістю в площинах, перпендикулярних вектору (на частку діє сила Лоренца). В результаті складання цих рухів частка буде рухатися по гвинтовій лінії.
Магнітний потік
Магнітним потоком через деяку поверхню (рис. 17.12) називається скалярна величина, що дорівнює добутку модуля вектора магнітної індукції на площу цієї поверхні і косинус кута між нормаллю до неї і напрямом вектора магнітної індукції:
, (17.13)
де - кут між напрямками векторів і. Якщо магнітне поле неоднорідне, то поверхня розбивають на елементарні площадки (рис. 17.13), в межах кожної з яких поле можна вважати однорідним. Тоді повний потік через цю поверхню дорівнює сумі потоків вектора магнітної індукції через елементарні майданчики:
,
або
.
В СІ одиницею магнітного потоку є 1 вебер (Вб) - магнітний потік через поверхню площею 1 м2, розташовану перпендикулярно напрямку однорідного магнітного поля, індукція якого дорівнює 1 Тл:
.
Робота при русі провідника із струмом в магнітному полі
Провідник довжиною, по якому тече постійний струм, поміщений в однорідне магнітне поле, індукція якого (рис. 17.14). На провідник діє сила, і провідник вільний і може переміщатися, то під дією сили він рухається в магнітному полі. При цьому сила струму підтримується постійною. Нехай переміщення провідника одно, робота сили Ампера на цьому переміщенні дорівнює, де - зміна площі, обмеженою контуром зі струмом.
Зміна магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром зі струмом, дорівнює
,
звідки робота, що здійснюються при переміщенні провідника в магнітному полі, дорівнює
, (17.14)
де - магнітний потік через поверхню, обмежену контуром наприкінці переміщення, - магнітний потік в початковий момент.
При обертанні рамки в магнітному полі робота також дорівнює, де - зміна магнітного потоку через площу рамки.
Електромагнітна індукція
Виникнення ерс в замкнутому провідному контурі при зміні магнітного потоку через поверхню, обмеж...
