ЭЛМ_Презентация_11
.pdf
Силы Лоренца и Ампера
Лекция №11 по курсу «Физика, Электричество и магнетизм»
А. В. Купцова, П. В. Купцов
СГТУ им. Гагарина Ю. А.
Факультет электронной техники и приборостроения
13 мая 2013 г.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
1/31
1 Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия Движение заряда в однородном магнитном поле
2 Закон Ампера
Элементарный участок проводника с током Сила, действующая на два параллельных тока Определение магнитной постоянной
3 Контур с током в однородном магнитном поле
Результирующая сила Результирующий момент сил Деформация контура
Потенциальная энергия контура с током во внешнем поле
4 Контур с током в неоднородном поле
Направление результирующей силы Формула для результирующей силы
Контур в поле бесконечного прямого проводника с током
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
2/31
|
Силы Лоренца и |
|
Ампера |
|
|
|
Сила Лоренца |
|
Сила, |
|
действующая на |
|
движущиеся |
|
заряды |
|
Сравнение сил |
|
электрического и |
|
магнитного |
|
взаимодействия |
|
Движение заряда |
1. Сила Лоренца |
в однородном |
магнитном поле |
|
|
Закон Ампера |
|
Контур с током в |
|
однородном |
|
магнитном поле |
|
Контур с током в |
|
неоднородном |
|
поле |
3/31
Сила, действующая на движущиеся заряды
Вспомним, что на точечный заряд в электрическом
поле с напряжённостью действует сила Кулона
= .
Экспериментально установлено, что если присутствует магнитное поле но заряд покоится, то со стороны магнитного поля на неподвижный заряд не действует сила.
Если заряд движется в магнитном поле, то со стороны этого поля на него действует сила.
Эта сила по модулю пропорциональна величине скорости и по направлению перпендикулярна вектору скорости.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
4/31
Сила, действующая на движущиеся заряды
Вспомним, что на точечный заряд в электрическом
поле с напряжённостью действует сила Кулона
= .
Экспериментально установлено, что если присутствует магнитное поле но заряд покоится, то со стороны магнитного поля на неподвижный заряд не действует сила.
Если заряд движется в магнитном поле, то со стороны этого поля на него действует сила.
Эта сила по модулю пропорциональна величине скорости и по направлению перпендикулярна вектору скорости.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
4/31
Сила, действующая на движущиеся заряды
Вспомним, что на точечный заряд в электрическом
поле с напряжённостью действует сила Кулона
= .
Экспериментально установлено, что если присутствует магнитное поле но заряд покоится, то со стороны магнитного поля на неподвижный заряд не действует сила.
Если заряд движется в магнитном поле, то со стороны этого поля на него действует сила.
Эта сила по модулю пропорциональна величине скорости и по направлению перпендикулярна вектору скорости.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
4/31
Сила, действующая на движущиеся заряды
Вспомним, что на точечный заряд в электрическом
поле с напряжённостью действует сила Кулона
= .
Экспериментально установлено, что если присутствует магнитное поле но заряд покоится, то со стороны магнитного поля на неподвижный заряд не действует сила.
Если заряд движется в магнитном поле, то со стороны этого поля на него действует сила.
Эта сила по модулю пропорциональна величине скорости и по направлению перпендикулярна вектору скорости.
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
4/31
Если вектора и направлены под углом друг к
другу, то на движущийся заряд действует сила:
|
|
| = sin , |
|
= [ , ], | |
Направление силы зависит знака заряда
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
5/31
Если вектора и направлены под углом друг к
другу, то на движущийся заряд действует сила:
|
|
| = sin , |
|
= [ , ], | |
Направление силы зависит знака заряда
~
B
~
F
~v ~v
~
F
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
5/31
Сила Лоренца
На заряд, движущийся в присутствии как электрического, так и магнитного поля, действует сила, называемая силой Лоренца, которая равна
= + [ , ]
Эта формула справедлива как для постоянных, так и
для переменных электрических и магнитных полей и
. Она справедлива как для малых, так и для
релятивистских скоростей .
Силы Лоренца и Ампера
Сила Лоренца
Сила, действующая на движущиеся заряды
Сравнение сил электрического и магнитного взаимодействия
Движение заряда в однородном магнитном поле
Закон Ампера
Контур с током в однородном магнитном поле
Контур с током в неоднородном поле
6/31