В магнитном поле

Работа при перемещении контура с током

Рассмотрим перемещение в магнитном поле контура прямоугольной формы (рис. 84.1).

Полную работу при перемещении контура найдем как сумму работ при перемещении каждого из его участков, т. е.

, (84.1)

где – работа при перемещении участка 1–2 контура в положение 1'– 2', при котором пересекается поток . Так как сила действует на участок в направлении, противоположном направлению его перемещения, то работа отрицательна:

; (84.2)

– работа при перемещении участка 2–3 контура в положение 2'–3'. При этом перемещении вектор силы перпендикулярен направлению перемещения. Поэтому работа . По этой же причине работа также равна нулю;

– работа при перемещении участка 3–4 в положение 3'–4'. При этом пересекается поток . Так как сила дей-ствует на участок в направлении перемещения, то работа положительна:

. (84.3)

Учтя выражения (84.2)–(84.3) в формуле (84.1), получим:

, (84.4)

где – изменение потока через площадь, ограниченную контуром.

После подстановки в соотношение (84.4) имеем:

. (84.5)

Формулы (84.5) и (83.1) внешне тождественны, но физический смысл физических величин в них существенно различен.

Проинтегрировав выражение (82.5), получим:

, (84.6)

т. е. работа при перемещении контура с током в магнитном поле равна произведению силы тока в контуре на изменение магнитного потока, сцепленного с контуром.

Формула (84.6) справедлива при любом способе изменения магнитного потока через контур: связано ли это с изменением самого магнитного поля либо с изменением площади, ограниченной контуром, либо с изменением ориентации контура относительно поля.

Заметим, наконец, что работа при перемещении проводника или контура с током в магнитном поле совершается за счет энергии источника ЭДС, поддерживающего неизменным ток в проводнике или контуре.

Глава 6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ

Дата добавления: 2014-01-05