Page 161 - 6376
P. 161

При повороті контуру на кут  виконується елементарна робота





                                             =    =  cos ,    .                       (28)

               Оскільки


                                                     =   sin ,                                      (29)
                                                           




               а вектори  і    однаково напрямлені (при цьому cos ,     = 1), то

                                                   =   sin  .                                 (30)
                                                         


               Робота, що виконується при повороті контуру на скінченний кут від   до  , визначається
                                                                                         1
                                                                                                2
               інтегруванням:


                                   2      2
                             =    =     sin   = −   cos  −   cos   .            (31)
                                               
                                                                            2
                                                                                          1
                                                                                 
                                                                  
                                  1      1

               З  формули  (31)  можна  зробити  висновок,  що  робота  при  повороті  контуру  визначається
               тільки його кінцевим і початковим положеннями.

                        Величина −  cos  має назву потенціальної енергії взаємодії контуру зі струмом з
                                     
               магнітним полем і позначається через 
                                                        п


                                                    = −  cos .                                      (32)
                                                            
                                                     п


               Вираз (32) можна записати як скалярний добуток векторів    і 
                                                                              


                                                       = −  .                                         (33)
                                                        п
                                                               

                        29.8. Поле соленоїда і тороїда. Магнітне поле соленоїда. Нехай струм  протікає по
               провіднику, намотаному по гвинтовій лінії на поверхні циліндра. Такий охоплений струмом

               циліндр називається  соленоїдом. Нехай на одиницю довжини соленоїда припадає   витків

               провідника.  Якщо  крок  гвинтової  лінії  досить  малий,  то  кожен  виток  соленоїда  можна
               приблизно  замінити  замкненим  витком.  Будемо  припускати,  що  переріз  провідника

               настільки малий, що струм в соленоїді можна вважати таким, що тече по його поверхні.
   156   157   158   159   160   161   162   163   164   165   166