Движение заряженных частиц в магнитном поле

Считаем, что магнитное поле однородно и на частицы не действуют электрические поля.

1. Заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v вдоль линий магнитной индукции (угол а между векторами v и В равен 0 или 180). Тогда сила Лоренца равна нулю, т.е. магнитное поле на частицу не действует и она движется равномерно и прямолинейно.

2.Заряженная частица движется в магнитном поле со скоростью v, перпендикулярной вектору В (угол а = 90). Тогда F_n = QvB: постоянна по модулю и нормальна к траектории частицы. Частица будет двигаться по окружности.

3. Заряженная частица движется со скоростью v под произвольным углом к вектору В. Возникает движение по спирали, ось которой параллельна магнитному полю.

Поток вектора магнитной индукции (магнитный поток) сквозь площадку dS

 

Единица Вб

1 Вб (вебер) — магнитный поток, проходящий через плоскую поверхность площадью 1 м², расположенную перпендикулярно однородному магнитному полю, индукция которого равна 1 Тл.

1Вб=1 Тл·м².

Работа по перемещению проводника с током

 

Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле равна произведению силы тока на магнитный поток, пересеченный движущимся проводником.

Выводы

1. Индукционный ток возникает всегда, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции.

2. Сила индукционного тока совершенно не зависит от способа изменения потока магнитной индукции, а определяется лишь скоростью его изменения.

Электромагнитная индукция

Явление, заключающееся в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного.

Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции)

ЭДС электромагнитной индукции

Обобщая результаты опытов, Фарадей показал, что всякий раз, когда происходит изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции, в контуре возникает индукционный ток; возникновение индукционного тока указывает на наличие в цепи электродвижущей силы, называемой электродвижущей силой электромагнитной индукции.

Закон Фарадея

ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром

Этот закон является универсальным: ЭДС не зависит от способа изменения магнитного потока.

Размерность — В (вольт)

 

Правило Ленца. ЭДС индукции в неподвижных проводниках

 

Индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток.

Вращение плоской рамки в однородном магнитном поле раскрывает принцип действия генераторов, применяемых для преобразования механической энергии в энергию электрического тока.

⇐ Предыдущая123

Поделиться: