2.2. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера. Контур с током в магнитном поле
Основные формулы
Сила, действующая на элемент проводника с током , помещенного в магнитное поле (сила Ампера),
, (21)
где – вектор магнитной индукции поля.
Модуль силы Ампера, действующей на элемент проводника с током,, (22)
где – угол между направлением векторов и .
Полная сила, действующая на весь проводник с током, помещенный в магнитное поле с индукцией ,. (23)
Сила взаимодействия двух проводников с токами и (на единицу длины проводника), (24)
где – магнитная постоянная, – расстояние между проводниками.
Магнитный момент контура с током
, (25)
где – магнитный момент; – сила тока; – площадь, ограниченная контуром; – вектор положительной нормали к контуру.
Модуль магнитного момента. (26)
Вращающий момент, действующий на контур с током, помещенный в магнитное поле,, (27)
где – вращающий момент; – магнитный момент; – вектор магнитной индукции поля.
Модуль вектора вращающего момента, (28)
где – угол между векторами и .
Сила, действующая на контур с током, помещенный в неоднородное магнитное поле (пондеромоторная сила),, (29)
где – магнитный момент; – градиент магнитной индукции поля.
Модуль пондеромоторной силы
Объяснение:
Барометр-анероид (от греческого слова «анерос» — без воды) – это прибор для измерения атмосферного давления, в механизме которого отсутствует жидкость (в отличие от ртутного и жидкостных барометров Торричелли).Анероид был изобретен французским инженером Люсьеном Види в 1884 году.
Основную часть анероида составляет металлический корпус с гофрированной (ребристой\волнистой) поверхностью. Из данного корпуса откачан воздух, внутри создается сильное разрежение. При действии на корпус атмосферного давления и чтобы оно его не раздавило, крышку корпуса оттягивает наверх пружина. Когда атмосферное давление увеличивается, то пружина растягивается, так как крышку продавливает вниз. К пружине с особого передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается влево или право в зависимости от изменения атмосферного давления. Под стрелкой размещена шкала. Шкалу градуируют по эталону – по показаниям ртутного барометра. Барометры-анероиды менее надежды в своих показаниях чем ртутные, так как мембраны и пружины со временем изнашиваются, но получили широкое применение в жизни. Они обладают рядом преимуществ: они более безопасны, удобны в использовании и компактны (вспомните высоту трубки с ртутью высотой 1 метр).
Анероиды используют в метеорологических исследованиях: изменение атмосферного давления «предсказывает» погоду на следующие дни. При этом анероиды обладают высокой чувствительностью: незначительное изменение высоты (2-3 метра) заставляет стрелку двигаться, то есть барометр-анероид улавливает даже незначительное изменение атмосферного давления. Если же подняться с анероидом в горы, то можно заметить, что каждые 12 метров подъема будут соответствовать уменьшению атмосферного давления на 1 мм рт. ст.
Мы уже знаем, что атмосферное давление с высотой уменьшается, поэтому анероиды имеют и второе применение – в качестве высотометров. Шкала некоторых анероидов проградуирована в метрах или километрах над уровнем моря. Такие приборы называются альтиметрами или барометрами-высотометрами.
