|
|
|
§ 8. Применение закона электромагнитной индукции
Совершает ли работу сила Лоренца?Мы видели, что роль сторонних сил в проводнике, движущемся в магнитном поле, играют силы Лоренца, действующие на свободные заряды. Следовательно, работа сторонних сил — это суммарная работа сил Лоренца над всеми свободными зарядами в проводнике. А теперь вспомним, что сила Лоренца не может совершать работы, так как она направлена перпендикулярно скорости заряженной частицы. Нет ли тут противоречия? Чтобы увидеть, что противоречия здесь нет, присмотримся к движению свободных зарядов в проводнике с током, движущемся в магнитном поле. Рассмотрим снова перемычку, скользящую с постоянной скоростью по металлическим рельсам в однородном магнитном поле (рис. 8.3). К перемычке приложена постоянная горизонтально направленная внешняя сила
В движущейся перемычке возникает ЭДС индукции, вследствие чего в цепи течёт индукционный ток, представляющий собой упорядоченное направленное движение свободных зарядов вдоль перемычки. Обозначим среднюю скорость направленного упорядоченного движения свободных зарядов
Обратите внимание: результирующая скорость Вспомним теперь, что сила Лоренца перпендикулярна результирующей скорости свободных зарядов 1 Для упрощения рассуждений будем считать свободные заряды положительными: это позволяет непосредственно использовать правило левой руки.
Эти составляющие силы Лоренца играют совершенно различные роли. Направленная вдоль проводника составляющая силы Лоренца
|
|
|