Контур с током — это замкнутый провод, по которому течет ток (поверхность, ограниченная проводом, является плоскостью).
Поведение контура с током в магнитном поле описывают с помощью магнитного момента
(53.1)
где I — сила тока; S — площадь поверхности, ограниченной контуром (или иначе, площадь. ограниченная током);
— единичный вектор нормаль к плоскости, ограниченной контуром (или просто — к плоскости контура).
Рис. 53.1
| Направление нормали, а следовательно, и направление вектора , связано с направлением тока в контуре правилом правого винта (если вращать винт в направлении тока, то направление движения винта покажет направление вектора (рис. 53.1)).
|
Поместим контур с током в однородное магнитное поле с магнитной индукцией
. На контур с током будет действовать момент сил Ампера
(53.2)
где
— радиус-вектор, определяющий положение элемента dℓ контура с током, к которому приложена сила Ампера
, определяемая законом Ампера (52.7). Расчет по формуле (53.2) дает
(53.3)
Момент сил
стремится повернуть контур с током так, чтобы его магнитный момент
установился по направлению вектора
магнитного поля. Такое положение контура с током является устойчивым. Действительно,
где α — угол между векторами
и
. М = 0, если α = 0, т. е. когда направления векторов
и
совпадают (
).