Сила Ампера

В магнитном поле на каждый из зарядов, создающих ток, действует сила . Тогда на элемент объема dV проводника с током действует сила , где - скорость дрейфа зарядов; - заряд в объеме dV.

С учетом получаем - закон Ампера.

Для тонкого проводника , где - линейный элемент тока . Тогда

- закон Ампера.

Сила Ампера ( ) – сила, действующая на электрический ток в магнитном поле.

.

Сила, действующая на контур с током

На контур с током при действует сила . , т.к. это замкнутая цепочка векторов.

Значит ,в однородном магнитном поле результирующая сила Ампера, действующая на контур равна нулю.

Магнитный момент контура с током - величина , где I – сила тока в контуре, S – площадь контура, - орт нормали к плоскости контура, связанный с I правилом правого винта.

Элементарный контур – плоский контур малой площади.

Доказано, что на элементарный контур с током в неоднородном магнитном поле действует сила . В проекции на произвольную ось Х: .

Момент сил, действующих на контур с током

Доказано, что на плоский контур в однородном магнитном поле действует момент сил , где .

• При и положение контура устойчивое.

• При , но положение контура неустойчивое.

Работа при перемещении контура с током

Доказано , что при элементарном перемещении контура с током I работа , где - приращение магнитного потока сквозь контур, dS – приращение площади контура , , - орт нормали , образует с I правовинтовую систему , I всегда принимаем положительным.

Тогда при и либо при и :

при и либо при и .

Работа сил Ампера по перемещению контура с током из положения 1 в положение 2: . При I = const , где Ф₁ и Ф₂ – магнитные потоки сквозь контур в положениях 1 и 2 .

Магнитное поле в веществе

В отсутствии внешнего магнитного поля молекулы одних веществ не обладают собственным магнитным моментом , других – обладают. Магнитному моменту молекулы соответствует молекулярный ток – элементарный круговой ток, связанный с молекулой . Множество хаотически ориентированных магнитных моментов отдельных молекул образуют равнодействующий магнитный момент , равный нулю.

При внесении вещества в магнитное поле магнитные моменты его молекул (возникают если их не было и ) ориентируются в одном направлении, что приводит к появлению собственного магнитного поля вещества , т.е. все вещества являются магнетиками ( при внесении в намагничиваются ) .

Намагничивание - приобретение веществом магнитного момента под действием

внешнего магнитного поля .

Результирующее поле в магнетике . При наличии вещества линии магнитного поля также непрерывны, т.е.