Механическая работа в магнитном поле

На провод с током в магнитном поле действуют силы. Если провод движется, то эти силы совершают работу. Пусть прямолинейный проводник длины , входящий в состав цепи (см. рис. 6.13’) с постоянным током , перемещается поступательно параллельно самому себе на отрезок из положения 1 в положение 2. Магнитное поле считаем однородным и перпендикулярным плоскости рис. 6.13’. На проводник действует сила

 

 

Эта сила совершает механическую работу

 

(6.36)

 

где - изменение магнитного потока через сечение контура цепи за счет смещения проводника длины , .

 

Рис. 6.13’. К вычислению механической работы при

поступательном движении проводника

 

Рассмотрим теперь вращательное движение проводника. Элемент проводника , входящий в цепь тока, поворачивается в магнитном поле на угол (см. рис. 6.13’’).

Рис. 6.13’’. К вычислению механической работы при

вращательном движении проводника

 

При повороте этот элемент описывает площадь , где - расстояние от оси вращения, проходящей через точку , до элемента. Обозначим - составляющая индукции однородного магнитного поля. Сила, действующая на элемент в направлении его перемещения, равна . Совершаемая работа равна

 

 

Формула (6.36) остается справедливой при любом характере перемещения, например, не только поступательном, но и вращательном.

Если проводник совершает конечное перемещение, а сила тока в контуре поддерживается постоянной, то совершается работа

 

(6.37)

 

где - изменение магнитного потока через сечение контура цепи при перемещении.