Magnetiese krag op 'n geleidende draad - Fisika - 2021
Magnetiese krag op 'n geleidende draad
Wanneer 'n lading onder die invloed van 'n magneetveld geplaas word, ondergaan dit 'n wisselwerking wat die beweging kan verander. As die betrokke magnetiese veld eenvormig is, het ons gesien dat daar 'n krag met die intensiteit op die lading sal inwerk waar is die hoek wat gevorm word in die vlak tussen die snelheidsvektore en die magneetveld. Die rigting en rigting van die vektor word gegee deur die plat regterhandreël.
As ons ons 'n stroomdraende geleidingsdraad voorstel, sal daar vrye elektrone wees wat vinnig deur sy dwarssnit beweeg . Die rigting wat vir die snelheidsvektor aangeneem word, is in hierdie geval egter die werklike rigting van die stroom ( het dieselfde sin as huidige). Vir 'n maklike begrip kan 'n mens jou voorstel dat gratis elektrone positiewe ladings is.
Aangesien alle gratis elektrone lading het (wat volgens die aanname gedra asof dit positief is), sal die elektron, wanneer die geleidingsdraad aan 'n eenvormige magneetveld blootgestel is, deur 'n magnetiese krag opgevoer word.
Maar as ons 'n klein stukkie draad eerder as net 'n elektron oorweeg, kan ons sê dat die interaksie steeds deur waar Q die totale lading in die dradsegment is, maar omdat ons 'n lengte deur elke elektron oor 'n gegewe tydsinterval het, kan ons die snelheid skryf as:
Deur hierdie waarde in te vervang ons sal die magnetiese krag in die segment hê, uitgedruk deur die notasie :
Maar ons weet dit dui die huidige intensiteit in die draad aan, dan:
Hierdie uitdrukking word die Laplace Elemental Law genoem.
Die rigting en rigting van die vektor is loodreg op die vlak wat deur die vektore bepaal word en , en kan bepaal word deur die reël van die plat regterhand, met die duim in die rigting van die stroom en die ander vingers in die rigting van die vektor. .
As ons die magnetiese krag op 'n lang draad wil bepaal (nie weglaatbare afmetings nie), moet ons die lengtes maak kleiner en kleiner en som die vektore in elk op , sodat die hele draad beskryf word, is dit 'n gevorderde manier om hierdie berekening uit te voer lynintegraal.
Vir die spesifieke geval waar die geleier reglynig is, sal alle vektore gelyk wees, sodat ons die elementêre wet van Laplace kan herskryf as .