Page 140 - 6376
P. 140

де    визначається  формулою  (10).  Провівши  розрахунок,  виявляється,  що  для  довільної
               форми контуру зі струмом цей момент сил можна представити як





                                                       =    ,  ,                                      (18)
                                                             

               де      –  магнітний  момент  контуру  (для  плоского  контуру    =   ).  Якщо  виток  не
                    
                                                                                    

               плоский,  то  його  магнітний  момент    =    ,  де  інтеграл  береться  по  поверхні  ,
                                                          
               натягнутій на контур зі струмом. Цей інтеграл не залежить від вибору поверхні , а залежить
               тільки від контуру, на який вона натягнута.


                        З формули (18) видно, що момент  амперових сил, які діють на контур зі струмом в

               однорідному магнітному полі, перпендикулярний як до вектора   , так і вектора . Модуль
                                                                                   



               вектора  дорівнює  =   sin ,  – кут між векторами    і . Коли   ↑↑ , момент
                                                                                 
                                                                                                
                                            



               сил   = 0,  і  положення  контуру  буде  стійким.  Якщо    ↑↓ ,  то  також   = 0,  але  таке
                                                                           
               положення контуру буде нестійким: найменше відхилення від цього положення призведе до
               появи  моменту  сил,  який  намагатиметься  відхилити  контур  ще  більше  від  початкового
               положення.
                        У  зовнішньому  неоднорідному  полі  елементарний  контур  зі  струмом  буде

               повертатися  до  положення  стійкої  рівноваги  (при  якому    ↑↑ )  і,  крім  того,  під  дією
                                                                               


               результуючої сили  втягуватися туди, де індукція  більша.
                        Приклад. Розглянемо плоский прямокутний контур зі струмом. Як видно з рис. 12,

               сили, які діють на сторони , перпендикулярні до них і вектора , тому ці сили напрямлені
               горизонтально  і  намагаються  тільки  розтягнути  контур  (або  стиснути).  Сторони  


               перпендикулярні до , тому на кожну з них діє сила

                                                         = .                                        (19)


               Ці  сили  намагаються  повернути  контур  так,  щоб  його  вектор      був  співнапрямлений  з
                                                                                    

               вектором . Отже, на контур діє пара сил, момент якої дорівнює добутку плеча пари  sin 
               на , тобто


                                                     =  sin .                                   (20)


               Враховуючи, що  – це площа, обмежена контуром, і  =  , отримаємо
                                                                                
   135   136   137   138   139   140   141   142   143   144   145