Магнитная сила на токопроводящем проводнике

Физика > Магнитная сила на токопроводящем проводнике

Как определить силу, действующую на проводник в магнитном поле: магнитная сила электрического поля проводника, уравнения, схема правила правой руки.

Если магнит влияет на электрический провод, то ток также испытает силу. Это результат магнитного поля.

Задача обучения

• Рассчитать магнитную силу для электрического поля, на которое влияет магнитное.

Основные пункты

• Магнитную силу можно найти, если прибавить ее показатель на каждом индивидуальном заряде.
• Для каждого провода, подчиненного влиянию магнитного поля, подойдет формула F = IlBsinθ.
• Для поиска направленности магнитной силы можно использовать правило правой руки.

Термины

• Магнитное поле – магнитная сила, окружающая магнит или электрический ток, где присутствует два магнитных полюса.
• Скорость дрейфа – средняя скорость свободных зарядов в проводнике.

Если магнит влияет на электрический провод, то ток также подчиняется магнитному полю. Эффект наступает в качестве силы. Магнитную силу можно вывести, если прибавить магнитную силу каждого индивидуального заряда с током. Все они функционируют в единой направленности, поэтому суммирование допускается.

Сила (F) магнитного поля (B) влияет на отдельный заряд (q), перемещающийся на скорости дрейфа v_d:

F = qv_dBsinθ

Здесь θ – угол между магнитным полем и проволокой. Если В стабильно по всему проводу и приравнивается к 0 в другом месте, то для провода с N носителями заряда в общей длине l полная магнитная сила на проводе равна:

F = Nqv_dBsinθ.

Учитывая, что N = nV (n – количество носителей заряда на единицу объема, а V – объем провода), а объем – произведение площади круглого поперечного сечения A и длины (V = Al), получим:

F = (nqAv_d) lBsinθ.

Термины в скобках равны току (I), и уравнение можно переписать на:

F = IlBsinθ.

Направление магнитного поля также вычисляется по правилу правой руки. Большой палец продемонстрирует сторону тока, а четыре остальных расположены параллельно магнитному полю. Их сжатость указывает направленность магнитной силы.

---