Комплектующие детали запчасти для офисных кресел по цене.
Сопротивление материалов выполнение курсовой Инженерная графика выполнение сборочного чертежа История искусства Курс лекций по физике Примеры решения задач
Постоянный электрический ток Закон Ома для участка цепи Источник тока Работа и мощность электрического тока Термодинамика Первое начало термодинамики Круговые процессы.

Магнитное поле движущегося электрического заряда

Электрон в невозбуждённом атоме водорода в соответствии с теорией Нильса Бора движется вокруг ядра по круговой орбите радиусом r @ 50×10 - 12 м. Вычислить силу эквивалентного кругового тока и напряжённость поля Н в центре окружности.

  Решение

 1. Электрон на стационарной круговой орбите находится, в соответствии с классической моделью атома, вследствие равенства по модулю силы Кулона, обусловленной электрическим взаимодействием электрона с ядром и силой инерции вызванной криволинейным его движением, сопровождающимся нормальным ускорением

 , (1)

где e0 @ 9×10 - 12 Ф/м - электрическая постоянная, е @ 1,6×10 - 19 Кл - заряд электрона, r - радиус орбиты электрона, me @ 1×10 - 30 кг - масса электрона.

 2. Определим из равенства (1) скорость электрона v

  . (2)

 3. Частота вращения электрона вокруг ядра

 . (3)

 4. Сила тока по определению определяется в виде первой производной заряда, прошедшего через поперечное сечение по времени

  . (4)

 5. Модуль напряжённости магнитного поля, создаваемого вращающимся электрона определим, используя известные уравнения для магнитного поля кругового тока

 . (5)

 3.2.2. Определить максимальную магнитную индукцию Вmax поля, создаваемого электроном, движущимся по прямолинейной траектории со скоростью v = 10 Мм/с, в точке, отстоящей от траектории на расстоянии d = 1×10 - 9 м.

 Решение

 1. Определим величину эквивалентного тока I создаваемого движущимся электроном

 , (1)

где е @ 1,6×10 - 19 Кл - заряд электрона.

 2. Магнитная индукция будет иметь максимальную величину в момент прохождения электроном заданной точки

 , (2)

в данном случае a1 ® 0, a2 @ 900, т.е.

 . (3)

 3.2.3. На расстоянии d = 10 нм от траектории прямолинейно движущегося электрона максимальное значение индукции составляет Вmax = 160 мкТл. Определить скорость электрона.

 Решение

 1. Для решения задачи воспользуемся уравнением (3) предыдущей задачи

 . (1)

3.3. Сила, действующая на проводник с током

 в магнитном поле

  3.3.1. Прямолинейный проводник, по которому течёт постоянный ток силой I = 1000 A, расположен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. С какой силой F поле, характеризующееся индукцией В = 1 Тл действует на отрезок проводника длиной l = 1 м?

 Решение

 1. В соответствие с законом ампера сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется следующим векторным соотношением

 , (1)

модуль силы Ампера

 . (2)

 2. В данном случае угол , откуда следует - . Сила, отнесённая к длине l = 1 м, определится в виде отношения

 . (3)

Диполь с электрическим моментом р = 1 пКл м равномерно вращается с частотой n = 10 3 с 1 относительно оси, проходящей через центр диполя перпендикулярно своему плечу. Получить закон изменения потенциала во времени для некой точки, отстоящей от центра диполя на расстоянии r = 1 см и лежащей в плоскости диполя. В начальный момент времени потенциал равен нулю (0) = 0.
Магнитное поле движущегося электрического заряда