Отбеливание зубов

Отбеливание зубов

 

Заработок для студента

Заработок для студента

 Заказать диплом

Заказать диплом

 Cкачать контрольную

Cкачать контрольную

 Курсовые работы

Курсовые работы

Репетиторы онлайн по любым предметам

Репетиторы онлайн по любым предметам

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Выполнение дипломных, курсовых, контрольных работ

Магазин студенческих работ

Магазин студенческих работ

Диссертации на заказ

Диссертации на заказ

Заказать курсовую работу или скачать?

Заказать курсовую работу или скачать?

Эссе на заказ

Эссе на заказ

Банк рефератов и курсовых

Банк рефератов и курсовых

Электростатика Электрическое поле и его характеристики Поле электрического диполя Постоянный электрический ток Правила Кирхгофа

Сила Ампера

 Исторически первой была открыта и описана не сила Лоренца, действующая со стороны магнитного поля на отдельные заряды, о величине которых в начале 19 века ничего не было известно, а сила, действующая на макроскопические токи.

 Представим себе проводник с током как некий канал с движущимися заряженными частицами. В металлах движется облако валентных электронов между узлами решетки, в жидкостях наблюдается встречное движение противоположно заряженных ионов, в газах – встречное движение ионов и электронов, в вакууме можно создать пучки электронов, протонов, a - частиц, ионов и т.п.

 Если некоторый участок тока поместить во внешнее магнитное поле, то на каждый носитель тока будет действовать сила Лоренца

  (23.1)

Здесь v - скорость направленного движения зарядов, скорость хаотического теплового движения во внимание не принимается.

  Найдем величину  силы, действующей на элемент проводника длиной dl. В отрезке проводника dl будет содержаться n×S×dl носителей тока (n – концентрация, s – сечение проводника). Тогда

 

Но  - плотность тока, а j×S = I – ток. Перепишем  тогда

 . (23.2)

 Это и есть выражение силы Ампера в векторной форме – силы, действующей на элемент тока в магнитном поле.

 Модуль силы ампера равен

 dF = I×B×dl×sin a, (23.3)

где a - угол между dl и B.

Направление силы Ампера определяется по правилу левой руки, как и для силы Лоренца (рис. 23.1,а или 23.1,б). Сила Ампера является «физической опорой» таких широко распространенных устройств, как электродвигатели, электроизмерительные устройства и т.п.

Рис. 23. Направление силы

Ампера.

а – большой палец указывает направление движения (Д) и силы, если указательный направлен вдоль поля (П), а средний – вдоль тока (Т).

 а) б)

Взаимодействие параллельных токов

 Закон Ампера применяется для определения силы взаимодействия двух токов. Рассмотрим два бесконечных прямолинейных параллельных тока I1 и I2 (направления токов указаны на рис. 23.2), расстояние между которыми равно R.

Рис.23.2. Взаимодействие однонаправленных параллельных токов.

Каждый из проводников создает магнитное поле, которое действует по закону Ампера на другой проводник с током. Рассмотрим, с какой силой действует магнитное поле тока I1 на элемент dl второго проводника с током I2. Ток I1 создает вокруг себя магнитное поле, линии магнитной индукции которого представляют собой концентрические окружности. Направление вектора B1 определяется правилом правого винта, его модуль равен

  

Направление силы dF1, с которой поле B1 действует на участок dl второго тока, определяется по правилу левой руки и указано на рисунке. Модуль силы, согласно (23/3), с учетом того, что угол a между элементами тока I2 и вектором B1 прямой, равен

  dF1 = I2×B1×dl;

подставляя значение для B1, получим

  (23.4)

Рассуждая аналогично, можно показать, что сила dF2, с которой магнитное поле тока I2 действует на элемент dl первого проводника с током I1, направлена в противоположную сторону и по модулю равна

 (23.5)

Сравнение выражений (23.4) и (23.5) показывает, что

 dF12 = dF21,

т.е. два параллельных тока одинакового направления притягиваются друг к другу с силой

 (23.6)

Если токи имеют противоположное направление, то, используя правило левой руки, можно показать, что между ними действует сила отталкивания определяемая формулой (23.6).

Взаимное притяжение параллельных токов играет важную роль в технике. Например, в мощных соленоидах (особенно сверхпроводящих) нужно учитывать силу притяжения между витками, которая может привести даже к разрыву соленоида. На притяжении между параллельными токами основаны некоторые типы реле.

Ток в газе (газовый разряд) имеет вид плазменного шнура, который можно рассматривать как множество параллельных токов. Поскольку между ними существует взаимное притяжение, плазмен­ный шнур самосжимается. Этот «пинч-эффскт» (от англ. pinch - сужение) при больших токах (~1 МА) широко используют в разработке проблемы управляемых термоядерных реакций. Такой огромный ток, двигаясь в проводнике в виде плоской шины, скручивает его в трубку и даже разрывает на части и разметывает с большой скоростью (пример из опыта лаб. 274).

Нашло применение и расталкивание токов противоположных направлений. Это «магнитное давление», при котором магнитное поле стремится занять больший объем, применяют, например, в «кинетическом оружии». По неподвижным параллельным рельсам через подвижный снаряд, находящийся с ними в контакте, пропускают большой ток. Поскольку токи в рельсах имеют противоположные направления, возникает магнитное давление, которое выбрасывает снаряд со скоростью до 40 км/с (США, 1986). Такие «электромагнитные пушки» входят в состав космического оружия системы ПРО.

Классификация колебательных систем. В соответствии, с изложенным выше все колебательные системы можно делить на линейные, параметрические и нелинейные. Линейные цели описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами. Для линейных систем выполняется принцип суперпозиции, т.е. отклик системы на сложное воздействие, равняется сумме откликов на каждое воздействие в отдельности. В линейных инвариантных цепях происходит лишь деформация спектра, т.е. спектральные составляющие входного сигнала изменяют лишь свою амплитуду и новых спектральных составляющих не возникает.
Закон Ома для однородного участка цепи