ข้อความในหัวข้องานเครื่องกลและกำลัง สารานุกรมโรงเรียน

แนวคิดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งในวิชากลศาสตร์คือ งานแห่งกำลัง .

งานแห่งกำลัง

ร่างกายทั้งหมดในโลกรอบตัวเราถูกขับเคลื่อนด้วยกำลัง ถ้าวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันหรือตรงกันข้ามถูกกระทำด้วยแรงหรือแรงหลายแรงจากวัตถุหนึ่งหรือหลายวัตถุ ก็อาจกล่าวได้ว่า งานกำลังทำอยู่ .

นั่นคืองานทางกลนั้นกระทำโดยแรงที่กระทำต่อร่างกาย ดังนั้นแรงดึงของหัวรถจักรไฟฟ้าจึงทำให้รถไฟทั้งขบวนเคลื่อนที่ได้ งานเครื่องกล. จักรยานขับเคลื่อนด้วยพลังกล้ามเนื้อของขาของนักปั่น ดังนั้นแรงนี้จึงทำงานทางกลด้วย

ในวิชาฟิสิกส์ งานแห่งกำลัง เรียกปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณของโมดูลัสแรง โมดูลัสการกระจัดของจุดที่ใช้แรง และโคไซน์ของมุมระหว่างเวกเตอร์แรงและเวกเตอร์การกระจัด

A = F s cos (F, s) ,

ที่ไหน เอฟ โมดูลแรง,

ส – โมดูลการเดินทาง .

งานจะเกิดขึ้นเสมอถ้ามุมระหว่างลมแรงและการกระจัดไม่เป็นศูนย์ หากแรงกระทำในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ ปริมาณงานจะเป็นลบ

ไม่มีงานใดเกิดขึ้นหากไม่มีแรงกระทำต่อร่างกาย หรือหากมุมระหว่างแรงที่กระทำกับทิศทางการเคลื่อนที่คือ 90 o (cos 90 o = 0)

หากม้าดึงเกวียน แรงกล้ามเนื้อของม้าหรือแรงดึงที่พุ่งไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ของเกวียนก็จะทำงาน แต่แรงโน้มถ่วงที่คนขับกดบนรถเข็นไม่ได้ทำงานใด ๆ เนื่องจากมันถูกชี้ลงตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่

งานของกำลังเป็นปริมาณสเกลาร์

หน่วยงานในระบบการวัด SI - จูล 1 จูลคืองานที่กระทำด้วยแรง 1 นิวตันที่ระยะ 1 เมตร ถ้าทิศทางของแรงและการกระจัดตรงกัน

หากอยู่บนร่างกายหรือ จุดวัสดุหากมีแรงหลายแรงกระทำ เราจะพูดถึงงานที่ทำโดยแรงลัพธ์ของแรงเหล่านั้น

หากแรงที่ใช้ไม่คงที่ งานของมันจะคำนวณเป็นอินทิกรัล:

พลัง

แรงที่ทำให้ร่างกายเคลื่อนไหวจะเป็นการทำงานของกลไก แต่วิธีการทำงานนี้ให้เสร็จสิ้น เร็วหรือช้า บางครั้งเป็นสิ่งสำคัญมากที่ต้องรู้ในทางปฏิบัติ ท้ายที่สุดแล้วงานเดียวกันก็สามารถทำได้ เวลาที่แตกต่างกัน. งานที่มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ทำได้โดยใช้มอเตอร์ขนาดเล็ก แต่เขาจะต้องใช้เวลามากกว่านี้มากสำหรับเรื่องนี้

ในทางกลศาสตร์ มีปริมาณที่เป็นตัวกำหนดความเร็วของงาน ปริมาณนี้เรียกว่า พลัง.

กำลังคืออัตราส่วนของงานที่ทำในช่วงเวลาหนึ่งต่อมูลค่าของช่วงเวลานี้

น= ก /∆ ที

A-ไพรเออรี่ เอ = เอฟ ส เพราะ α , ก ส/∆ เสื้อ = โวลต์ , เพราะฉะนั้น

น= เอฟ โวลต์ เพราะ α = เอฟ โวลต์ ,

ที่ไหน เอฟ - บังคับ, โวลต์ ความเร็ว, α – มุมระหว่างทิศทางของแรงและทิศทางของความเร็ว

นั่นคือ พลัง - นี้ ผลิตภัณฑ์สเกลาร์เวกเตอร์แรงกับเวกเตอร์ความเร็วของร่างกาย.

ใน ระบบระหว่างประเทศกำลัง SI วัดเป็นวัตต์ (W)

กำลัง 1 วัตต์เท่ากับ 1 จูล (J) ของงานที่ทำเสร็จใน 1 วินาที

กำลังสามารถเพิ่มได้โดยการเพิ่มแรงในการทำงานหรืออัตราที่งานนี้เสร็จ

ถ้าแรงกระทำต่อร่างกาย แรงนี้ก็จะทำงานเพื่อขยับร่างกาย ก่อนที่จะกำหนดงานระหว่างการเคลื่อนที่โค้งของจุดวัสดุ ให้เราพิจารณากรณีพิเศษ:

ในกรณีนี้งานเครื่องกล ก เท่ากับ:

ก= เอฟ สกอส=
,

หรือ A = Fcos× ส = เอฟ ส × ส,

ที่ไหนเอฟ ส – การฉายภาพ ความแข็งแกร่ง ย้าย. ในกรณีนี้ เอฟ ส = ค่าคงที่, และ ความหมายทางเรขาคณิตงาน กคือพื้นที่ของสี่เหลี่ยมที่สร้างด้วยพิกัด เอฟ ส , , ส.

เรามาพลอตการฉายแรงต่อทิศทางการเคลื่อนที่กันดีกว่า เอฟ สเป็นฟังก์ชันของการกระจัด s ให้เราแทนการกระจัดทั้งหมดเป็นผลรวมของการกระจัดเล็ก n อัน
. สำหรับตัวเล็ก ฉัน -การเคลื่อนไหวครั้งที่
งานก็เท่าเทียมกัน

หรือพื้นที่สี่เหลี่ยมคางหมูแรเงาในรูป

ทำงานทางกลให้เสร็จสิ้นเพื่อย้ายจากจุดหนึ่ง 1 อย่างแน่นอน 2 จะเท่ากับ:

.

ค่าภายใต้อินทิกรัลจะแสดงถึงงานเบื้องต้นของการกระจัดที่เล็กที่สุด
:

- งานพื้นฐาน.

เราแบ่งวิถีการเคลื่อนที่ของจุดวัตถุออกเป็นการเคลื่อนไหวที่น้อยมาก และงานอันทรงพลัง โดยการย้ายจุดวัสดุจากจุดหนึ่ง 1 อย่างแน่นอน 2 กำหนดให้เป็นอินทิกรัลส่วนโค้ง:

–ทำงานในการเคลื่อนที่แบบโค้ง

ตัวอย่างที่ 1: งานแรงโน้มถ่วง
ระหว่างการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งของจุดวัสดุ

.

ไกลออกไป ยังไง ค่าคงที่สามารถดึงออกจากเครื่องหมายอินทิกรัลและอินทิกรัลได้ ตามรูปจะแสดงถึงการกระจัดทั้งหมด . .

ถ้าเราแทนความสูงของจุด 1 จากพื้นผิวโลกผ่านทาง และความสูงของจุด 2 ผ่าน , ที่

เราจะเห็นว่าในกรณีนี้งานถูกกำหนดโดยตำแหน่งของจุดวัสดุในช่วงเวลาเริ่มต้นและช่วงเวลาสุดท้าย และไม่ขึ้นอยู่กับรูปร่างของวิถีหรือเส้นทาง งานที่ทำโดยแรงโน้มถ่วงในเส้นทางปิดจะเป็นศูนย์:
.

กองกำลังที่ทำงานบนเส้นทางปิดเป็นศูนย์จะถูกเรียกซึ่งอนุรักษ์นิยม .

ตัวอย่างที่ 2 : งานที่ทำโดยแรงเสียดทาน

นี่คือตัวอย่างของพลังที่ไม่อนุรักษ์นิยม เพื่อแสดงให้เห็นสิ่งนี้ ก็เพียงพอที่จะพิจารณางานเบื้องต้นของแรงเสียดทาน:

,

เหล่านั้น. งานที่ทำโดยแรงเสียดทานจะมีปริมาณเป็นลบเสมอและไม่สามารถเท่ากับศูนย์บนเส้นทางปิดได้ เรียกว่างานที่ทำต่อหน่วยเวลา พลัง. หากในช่วงเวลาดังกล่าว
งานกำลังทำอยู่
แล้วพลังก็เท่ากัน

–พลังกล.

การเอาไป
เช่น

,

เราได้รับการแสดงออกถึงพลัง:

.

หน่วย SI ของงานคือจูล:
= 1 เจ = 1 นิวตัน 1 เมตร และหน่วยของกำลังคือวัตต์: 1 W = 1 J/s

พลังงานกล

มีการแบ่งปันพลังงาน การวัดเชิงปริมาณการเคลื่อนไหวของอันตรกิริยาของสสารทุกประเภท พลังงานจะไม่หายไปและไม่ได้เกิดขึ้นจากความว่างเปล่า มันสามารถผ่านจากรูปแบบหนึ่งไปยังอีกรูปแบบหนึ่งเท่านั้น แนวคิดเรื่องพลังงานเชื่อมโยงปรากฏการณ์ทั้งหมดในธรรมชาติเข้าด้วยกัน ตามรูปแบบการเคลื่อนที่ต่าง ๆ ของสสาร จะพิจารณาพลังงานประเภทต่าง ๆ - เครื่องกล, ภายใน, แม่เหล็กไฟฟ้า, นิวเคลียร์ ฯลฯ

แนวคิดเรื่องพลังงานและงานมีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด เป็นที่ทราบกันดีว่างานเสร็จสิ้นเนื่องจากการสำรองพลังงาน และในทางกลับกัน คุณสามารถเพิ่มการสำรองพลังงานในอุปกรณ์ใดก็ได้โดยการทำงาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง งานคือการวัดการเปลี่ยนแปลงพลังงานในเชิงปริมาณ:

.

พลังงานก็เหมือนกับงาน วัดเป็น SI ในหน่วยจูล: [ อี]=1 เจ

พลังงานกลมีสองประเภท - จลน์และศักย์

พลังงานจลน์ (หรือพลังงานของการเคลื่อนที่) ถูกกำหนดโดยมวลและความเร็วของวัตถุที่ต้องการ พิจารณาจุดวัตถุที่เคลื่อนที่ภายใต้อิทธิพลของแรง . การทำงานของแรงนี้จะเพิ่มพลังงานจลน์ของจุดวัตถุ
. ในกรณีนี้ ให้เราคำนวณการเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (ส่วนต่าง) ของพลังงานจลน์:

เมื่อคำนวณแล้ว
มีการใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
, และ
- โมดูลความเร็วของจุดวัสดุ แล้ว
สามารถแสดงเป็น:

-

- พลังงานจลน์ของจุดวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่.

การคูณและหารนิพจน์นี้ด้วย
และให้สิ่งนั้น
, เราได้รับ

-

- การเชื่อมต่อระหว่างโมเมนตัมและพลังงานจลน์ของจุดวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่.

พลังงานศักย์ (หรือพลังงานของตำแหน่งของร่างกาย) ถูกกำหนดโดยการกระทำของแรงอนุรักษ์ที่มีต่อร่างกายและขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายเท่านั้น .

เราได้เห็นแล้วว่างานที่ทำโดยแรงโน้มถ่วง
โดยมีการเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งของจุดวัสดุ
สามารถแสดงเป็นผลต่างของค่าฟังก์ชันได้
, ถ่ายตรงจุด 1 และตรงจุด 2 :

.

ปรากฏว่าเมื่อใดก็ตามที่กองกำลังมีการอนุรักษ์ งานของกองกำลังเหล่านี้จะอยู่บนเส้นทาง 1
2 สามารถแสดงเป็น:

.

การทำงาน , ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งของร่างกายเท่านั้นเรียกว่าพลังงานศักย์.

แล้วสำหรับงานประถมเราก็ได้

–งานเท่ากับการสูญเสียพลังงานศักย์.

มิฉะนั้นอาจกล่าวได้ว่างานเสร็จสิ้นเนื่องจากการสำรองพลังงานศักย์

ขนาด เท่ากับผลรวมของพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของอนุภาคเรียกว่าพลังงานกลทั้งหมดของร่างกาย:

–พลังงานกลทั้งหมดของร่างกาย.

โดยสรุป เราสังเกตว่าการใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน
, ส่วนต่างของพลังงานจลน์
สามารถแสดงเป็น:

.

ส่วนต่างพลังงานศักย์
ตามที่ระบุข้างต้น เท่ากับ:

.

ดังนั้นหากใช้กำลัง – แรงอนุรักษ์นิยมและไม่มีแรงภายนอกอื่นแล้ว , เช่น. ในกรณีนี้ พลังงานกลทั้งหมดของร่างกายจะถูกอนุรักษ์ไว้

เมื่อร่างกายมีปฏิสัมพันธ์กัน ชีพจรร่างหนึ่งสามารถถ่ายโอนบางส่วนหรือทั้งหมดไปยังอีกร่างหนึ่งได้ ถ้าระบบของวัตถุไม่ถูกกระทำโดยแรงภายนอกจากวัตถุอื่น ระบบดังกล่าวจะถูกเรียก ปิด.

กฎพื้นฐานของธรรมชาตินี้เรียกว่า กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมเป็นผลจากประการที่สองและสาม กฎของนิวตัน

ให้เราพิจารณาวัตถุที่มีปฏิสัมพันธ์สองชิ้นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบปิด เราแสดงแรงอันตรกิริยาระหว่างวัตถุเหล่านี้โดยและตามกฎข้อที่สามของนิวตัน หากวัตถุเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กันในช่วงเวลา t ดังนั้นแรงกระตุ้นของแรงอันตรกิริยาจะมีขนาดเท่ากันและมุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม ขอให้เราใช้กฎข้อที่สองของนิวตันกับวัตถุเหล่านี้ : :

โดยที่ และ คือแรงกระตุ้นของร่างกายในช่วงเวลาเริ่มต้น และคือแรงกระตุ้นของร่างกายเมื่อสิ้นสุดปฏิสัมพันธ์ จากความสัมพันธ์เหล่านี้มีดังนี้:

ความเท่าเทียมกันนี้หมายความว่าโมเมนตัมรวมของวัตถุทั้งสองไม่เปลี่ยนแปลงเนื่องจากอันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของวัตถุทั้งสอง เมื่อพิจารณาปฏิสัมพันธ์คู่ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของวัตถุที่อยู่ในระบบปิด เราสามารถสรุปได้ว่าแรงภายในของระบบปิดไม่สามารถเปลี่ยนโมเมนตัมรวมของมันได้ นั่นคือผลรวมเวกเตอร์ของโมเมนตัมของวัตถุทั้งหมดที่รวมอยู่ในระบบนี้

งานเครื่องกลและกำลัง

คุณลักษณะพลังงานของการเคลื่อนที่ได้รับการแนะนำตามแนวคิด งานเครื่องกลหรือ งานแห่งกำลัง

งาน A กระทำด้วยแรงคงที่คือปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลคูณของแรงและโมดูลัสการกระจัดคูณด้วยโคไซน์ของมุม α ระหว่างเวกเตอร์แรง และการเคลื่อนไหว(รูปที่ 1.1.9):

งานเป็นปริมาณสเกลาร์ อาจเป็นค่าบวกก็ได้ (0° ≤ α< 90°), так и отрицательна (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в จูลส์ (เจ)

จูลเท่ากับงานที่ทำด้วยแรง 1 นิวตัน เพื่อให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางของแรง 1 เมตร

หากการฉายแรงต่อทิศทางการเคลื่อนที่ไม่คงที่ ควรคำนวณงานสำหรับการเคลื่อนไหวเล็กน้อยและสรุปผลลัพธ์:

ตัวอย่างของแรงที่โมดูลัสขึ้นอยู่กับพิกัดคือแรงยืดหยุ่นของสปริงที่เชื่อฟัง กฎของฮุค. ในการยืดสปริงจะต้องใช้แรงภายนอกกับสปริงนั้น โดยโมดูลัสของสปริงจะเป็นสัดส่วนกับการยืดตัวของสปริง (รูปที่ 1.1.11)

การพึ่งพาโมดูลัสแรงภายนอกบนพิกัด x จะแสดงบนกราฟเป็นเส้นตรง (รูปที่ 1.1.12)

ขึ้นอยู่กับพื้นที่ของสามเหลี่ยมในรูป 1.18.4 คุณสามารถกำหนดงานที่ทำโดยแรงภายนอกที่ใช้กับปลายสปริงด้านขวาที่ว่าง:

สูตรเดียวกันนี้แสดงถึงงานที่ทำโดยแรงภายนอกเมื่อบีบอัดสปริง ในทั้งสองกรณี งานของแรงยืดหยุ่นจะมีขนาดเท่ากันกับงานของแรงภายนอกและมีเครื่องหมายตรงกันข้าม

หากมีการใช้แรงหลายแรงกับร่างกาย งานทั่วไปของแรงทั้งหมดเท่ากับผลรวมพีชคณิตของงานที่ทำโดยแต่ละแรง และเท่ากับงาน อันเป็นผลมาจากแรงที่กระทำ

งานที่ทำโดยใช้แรงต่อหน่วยเวลาเรียกว่า พลัง. กำลัง N คือปริมาณทางกายภาพเท่ากับอัตราส่วนของงาน A ต่อช่วงเวลา t ในระหว่างที่งานนี้ถูกดำเนินการ

เกือบทุกคนจะตอบอย่างไม่ลังเลใจ: อย่างที่สอง และพวกเขาจะคิดผิด ตรงกันข้ามเป็นจริง ในวิชาฟิสิกส์จะอธิบายงานเครื่องกล โดยมีคำจำกัดความดังนี้งานเครื่องกลจะดำเนินการเมื่อมีแรงกระทำต่อร่างกายและเคลื่อนที่ งานเครื่องกลเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงที่ใช้และระยะทางที่เคลื่อนที่

สูตรงานเครื่องกล

งานเครื่องกลถูกกำหนดโดยสูตร:

โดยที่ A คืองาน F คือแรง s คือระยะทางที่เคลื่อนที่ได้

ศักยภาพ(ฟังก์ชันศักย์) แนวคิดที่แสดงลักษณะเฉพาะของสนามแรงทางกายภาพประเภทกว้าง (ไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง ฯลฯ) และสนามทั่วไป ปริมาณทางกายภาพ, แสดงด้วยเวกเตอร์ (สนามความเร็วของของไหล ฯลฯ ) ในกรณีทั่วไป ค่าศักย์ของสนามเวกเตอร์ a( x,ย,z) เป็นฟังก์ชันสเกลาร์ดังกล่าว ยู(x,ย,z) ว่า a=ผู้สำเร็จการศึกษา

35. ตัวนำไฟฟ้าในสนามไฟฟ้า ความจุไฟฟ้า.ตัวนำไฟฟ้าในสนามไฟฟ้าตัวนำเป็นสารที่โดดเด่นด้วยการมีอยู่ของพาหะประจุฟรีจำนวนมากที่สามารถเคลื่อนที่ได้ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ตัวนำประกอบด้วยโลหะ อิเล็กโทรไลต์ และถ่านหิน ในโลหะพาหะของประจุอิสระคืออิเล็กตรอนของเปลือกนอกของอะตอมซึ่งเมื่ออะตอมมีปฏิสัมพันธ์จะสูญเสียการเชื่อมต่อกับอะตอม "ของพวกมัน" โดยสิ้นเชิงและกลายเป็นสมบัติของตัวนำทั้งหมดโดยรวม อิเล็กตรอนอิสระเข้าร่วมด้วย การเคลื่อนไหวทางความร้อนเหมือนโมเลกุลของก๊าซและสามารถเคลื่อนที่ผ่านโลหะไปในทิศทางใดก็ได้ ความจุไฟฟ้า- คุณลักษณะของตัวนำซึ่งเป็นหน่วยวัดความสามารถในการสะสมประจุไฟฟ้า ในทางทฤษฎี วงจรไฟฟ้าความจุคือความจุร่วมกันระหว่างตัวนำสองตัว พารามิเตอร์ขององค์ประกอบ capacitive ของวงจรไฟฟ้าซึ่งนำเสนอในรูปแบบของเครือข่ายสองขั้ว กำลังการผลิตนี้ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของปริมาณ ค่าไฟฟ้าถึงความต่างศักย์ระหว่างตัวนำเหล่านี้

36. ความจุของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน

ความจุของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน

ที่. ความจุของตัวเก็บประจุแบบแบนขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง และค่าคงที่ไดอิเล็กทริกเท่านั้น ในการสร้างตัวเก็บประจุความจุสูงจำเป็นต้องเพิ่มพื้นที่ของแผ่นและลดความหนาของชั้นอิเล็กทริก

37. ปฏิกิริยาทางแม่เหล็กของกระแสในสุญญากาศ กฎของแอมแปร์กฎของแอมแปร์ ในปี พ.ศ. 2363 Ampere (นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส (พ.ศ. 2318-2379)) ได้ทำการทดลองสร้างกฎขึ้นมาซึ่งสามารถคำนวณได้ แรงที่กระทำต่อองค์ประกอบตัวนำที่มีความยาวซึ่งไหลผ่าน.

เวกเตอร์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กอยู่ที่ไหนคือเวกเตอร์ขององค์ประกอบของความยาวของตัวนำที่วาดไปในทิศทางของกระแส

โมดูลัสแรง โดยที่ คือมุมระหว่างทิศทางของกระแสในตัวนำและทิศทางของการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก สำหรับตัวนำเส้นตรงที่มีความยาวพากระแสในสนามสม่ำเสมอ

สามารถกำหนดทิศทางของแรงกระทำได้โดยใช้ กฎมือซ้าย:

หากฝ่ามือซ้ายอยู่ในตำแหน่งปกติ (ถึงกระแส) องค์ประกอบ สนามแม่เหล็กเข้าสู่ฝ่ามือและนิ้วทั้งสี่ที่ยื่นออกมานั้นพุ่งไปตามกระแสน้ำ จากนั้นนิ้วหัวแม่มือจะระบุทิศทางที่แรงแอมแปร์กระทำ

38. ความแรงของสนามแม่เหล็ก กฎหมายไบโอต-ซาวาร์ต-ลาปลาซความแรงของสนามแม่เหล็ก(การกำหนดมาตรฐาน เอ็น ) - เวกเตอร์ ปริมาณทางกายภาพเท่ากับผลต่างของเวกเตอร์ การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก บี และ เวกเตอร์การดึงดูด เจ .

ใน ระบบหน่วยสากล (SI): ที่ไหน- ค่าคงที่แม่เหล็ก.

กฎหมายบีเอสแอลกฎหมายกำหนดสนามแม่เหล็กของธาตุกระแสแต่ละธาตุ

39. การใช้กฎหมาย Bio-Savart-Laplaceสำหรับสนามไฟฟ้ากระแสตรง

สำหรับการเลี้ยวเป็นวงกลม

และสำหรับโซลินอยด์นั้น

40. การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กสนามแม่เหล็กมีลักษณะเป็นปริมาณเวกเตอร์ ซึ่งเรียกว่าการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (ปริมาณเวกเตอร์ที่เป็นลักษณะแรงของสนามแม่เหล็ก ณ จุดที่กำหนดในอวกาศ) มิชิแกน (B) นี่ไม่ใช่แรงที่กระทำต่อตัวนำ แต่เป็นปริมาณที่พบในแรงที่กำหนดตาม สูตรต่อไปนี้: B=F / (I*l) (วาจา: โมดูลเวกเตอร์ MI (B) เท่ากับอัตราส่วนของมอดุลัสของแรง F ซึ่งสนามแม่เหล็กกระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าซึ่งตั้งฉากกับเส้นแม่เหล็ก ต่อความแรงของกระแสไฟฟ้าในตัวนำ I และความยาวของตัวนำ lการเหนี่ยวนำแม่เหล็กขึ้นอยู่กับสนามแม่เหล็กเท่านั้น ในเรื่องนี้การเหนี่ยวนำถือได้ว่าเป็นลักษณะเชิงปริมาณของสนามแม่เหล็ก จะกำหนดด้วยแรงใด (แรงลอเรนซ์) ที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อประจุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว MI วัดเป็นเทสลา (1 เทสลา) ในกรณีนี้ 1 T=1 N/(A*m) มิ.ย.มีแนวทาง.. ในรูปแบบกราฟิกสามารถร่างเป็นเส้นได้ ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ เส้น MI จะขนานกัน และเวกเตอร์ MI จะถูกทิศทางในลักษณะเดียวกันทุกจุด ในกรณีของสนามแม่เหล็กไม่สม่ำเสมอ เช่น สนามรอบตัวนำที่มีกระแสไหล เวกเตอร์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะเปลี่ยนไปทุกจุดในอวกาศรอบตัวนำ และแทนเจนต์ของเวกเตอร์นี้จะสร้างวงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมรอบๆ ตัวนำ .

41. การเคลื่อนที่ของอนุภาคในสนามแม่เหล็ก ลอเรนซ์ ฟอร์ซ. a) - หากอนุภาคบินเข้าไปในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ และเวกเตอร์ V ตั้งฉากกับเวกเตอร์ B จากนั้นอนุภาคจะเคลื่อนที่เป็นวงกลมรัศมี R=mV/qB เนื่องจากแรงลอเรนซ์ Fl=mV^2 /R ทำหน้าที่เป็นแรงสู่ศูนย์กลาง คาบของการปฏิวัติเท่ากับ T=2piR/V=2pim/qB และไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วของอนุภาค (นี่เป็นจริงสำหรับ V เท่านั้น<<скорости света) - Если угол между векторами V и B не равен 0 и 90 градусов, то частица в однородном магнитном поле движется по винтовой линии. - Если вектор V параллелен B, то частица движется по прямой линии (Fл=0). б) Силу, действующую со стороны магнитного поля на движущиеся в нем заряды, называют силой Лоренца.

แรงแม่เหล็กถูกกำหนดโดยความสัมพันธ์: Fl = q·V·B·sina (q คือขนาดของประจุที่เคลื่อนที่; V คือโมดูลัสของความเร็ว; B คือโมดูลัสของเวกเตอร์การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก; อัลฟ่าคือค่า มุมระหว่างเวกเตอร์ V และเวกเตอร์ B) แรงลอเรนซ์ตั้งฉากกับความเร็ว ดังนั้นจึงไม่ทำงาน ไม่เปลี่ยนโมดูลัสของความเร็วประจุและพลังงานจลน์ แต่ทิศทางความเร็วเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง แรงลอเรนซ์ตั้งฉากกับเวกเตอร์ B และ v และทิศทางของมันจะถูกกำหนดโดยใช้กฎมือซ้ายเดียวกันกับทิศทางของแรงแอมแปร์: ถ้ามือซ้ายอยู่ในตำแหน่งที่ส่วนประกอบของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ตั้งฉากกับ ความเร็วของประจุเข้าสู่ฝ่ามือและนิ้วทั้งสี่ชี้ไปตามการเคลื่อนที่ของประจุบวก (ตรงข้ามกับการเคลื่อนที่ของประจุลบ) จากนั้นนิ้วหัวแม่มืองอ 90 องศา จะแสดงทิศทางของแรงลอเรนซ์ F l ที่กระทำต่อ ค่าใช้จ่าย.