Природа електричного струму

При створенні зовнішнього електричного поля , в провіднику на кожний електрон починає діяти сила (1)

(11)

Під дією сили всі вільні електрони, крім хаотичного руху з швидкістю , набувають і направлений поступальний рух, середня швидкість (дрейфова) якого . Тобто, в провіднику виникає струм. Густина струму, згідно (1), (3) рівна

,

Так як , то

	(12)
,	(13)

де ‑ концентрація електронів,

‑ заряд електрона.

Взаємодія заряджених частинок з магнітним полем

Магнітне поле безпосередньо на матеріал провідника не діє. Дійсно, якщо струм , то у відповідності з законом Ампера і сила, що діє на провідник . Магнітне поле діє на провідник, коли в ньому є струм , є направлений рух зарядів, тобто, поле діє на рухомі заряджені частинки.

Сила , з якою магнітне поле діє на заряджену частинку, в середньому рівна

(14)

де ‑ сила Ампера, яка діє на провідник довжиною з струмом , ‑ кількість заряджених частинок в цьому провіднику.

За законом Ампера, та врахуванням (12), маємо

де ‑ переріз провідника.

Так як , то (14) приймає вид

(15)

або в скалярній формі

(16)

‑ кут між і .

Величина сили пропорційна швидкості руху зарядженої частинки, індукції магнітного поля , і залежить від кута . Найбільше значення приймає при . Якщо ж , тобто , то .

Напрям діє сили зручно визначати за правилом лівої руки.

Наявність дії магнітного поля на заряджені частинки повністю підтверджується реальністю:

‑ заряджені частинки, які летять з космосу до землі, влітаючи в її магнітне поле відхиляються до полюсів, що зумовлює полярне сяйво;

‑ для зміни траєкторії руху заряджених частинок використовуються магнітні лінзи (електронні кінескопи, електронні та інші мікроскопи, мас-спектрографи, камери Вільсона, фазотрони та ін..);

‑ дією магнітного поля на рухомі заряди зумовлений: принцип роботи електрогенераторів; магнітогідродинамічних генераторів; ефект Холла та ін.

Date: 2015-12-12; view: 547; Нарушение авторских прав