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
Скорость распространения электромагнитных волн в вакууме:
с = 3 · 10⁸ м/с
За t = 2,5 мин. = 150 с. радиосигнал пройдет расстояние:
S = c · t = 3 · 150 · 10⁸ = 4,5 · 10¹⁰ (м) = 4,5 · 10⁷ (км)
Тогда расстояние от Земли до Венеры:
S₀ = S/2 = 2,25 · 10⁷ (км) = 22 500 000 (км)
На самом деле, расстояние от Земли до Венеры изменяется в пределах от 38 млн. км до 261 млн. км
То есть, радиосигнал, посланный с Земли в момент наименьшего расстояния между Землей и Венерой, вернется на Землю только через:
t = 2S₀/c = 2 · 3,8 · 10¹⁰ : (3 · 10⁸) ≈ 254 (c) ≈ 4,23 (мин)
