Pyöreän virran akselin magneettikenttä. Pyöreän kelan magneettikenttä virralla

Gimlet-sääntö. Selkeä käsitys minkä tahansa johtimen ympärillä syntyvän magneettikentän luonteesta, jonka läpi sähkövirta kulkee, antavat kuvat magneettikenttälinjoista, jotka on kuvattu § 122:ssa.

Kuvassa Kuvissa 214 ja 217 on kuvattu sellaisia ​​viivakuvioita, jotka on saatu käyttämällä rautaviilaa pitkän suoran johtimen kenttää ja pyöreän käämin kenttää virralla. Tarkasteltaessa näitä piirustuksia kiinnitämme ensinnäkin huomiota siihen, että magneettikenttäviivat näyttävät suljetuilta viivoilta. Tämä ominaisuus on yleinen ja erittäin tärkeä. Olivatpa ne johtimien muotoiset, joiden läpi virta kulkee, sen luoman magneettikentän linjat ovat aina sulkeutuneita itsestään, eli niillä ei ole alkua eikä loppua. Tämä on merkittävä ero magneettikentän ja sähkökentän välillä, jonka linjat, kuten näimme § 18:ssa, alkavat aina joistakin varauksista ja päättyvät toisiin. Olemme nähneet esimerkiksi, että sähkökenttäviivat päättyvät varautuneeksi osoittautuvan metallikappaleen pintaan ja metalliin. sähkökenttä ei tunkeudu. Tarkkailu magneettikenttä osoittaa päinvastoin, että sen linjat eivät koskaan pääty mihinkään pintaan. Kun kestomagneeteilla luodaan magneettikenttä, ei ole niin helppoa nähdä, että tässä tapauksessa magneettikenttä ei pääty magneettien pintaan, vaan tunkeutuu niihin, koska emme voi käyttää rautaviilaa tarkkaillakseen mitä tapahtuu raudan sisällä. Kuitenkin myös näissä tapauksissa huolellinen tutkimus osoittaa, että magneettikenttä kulkee raudan läpi ja sen linjat sulkeutuvat itsekseen, eli ne ovat kiinni.

Riisi. 217. Kuva pyöreän käämin magneettikenttäviivoista virralla

Tämä tärkeä ero sähkö- ja magneettikenttien välillä johtuu siitä, että luonnossa niitä on sähkövaraukset eikä magneettisia ole. Siksi linjat sähkökenttä siirtyä varauksesta varaukseen, mutta magneettikentällä ei ole alkua eikä loppua, ja sen linjat ovat luonteeltaan suljettuja.

Jos kokeissa, jotka antavat kuvia virran magneettikentästä, viilat korvataan pienillä magneettisilla nuolilla, niin niiden pohjoiset päät osoittavat kenttälinjojen suunnan eli kentän suunnan (122 §). Riisi. 218 osoittaa, että kun virran suunta muuttuu, muuttuu myös magneettikentän suunta. Virran suunnan ja sen luoman kentän suunnan keskinäinen suhde on helppo muistaa gimlet-säännön avulla (kuva 219).

Riisi. 218. Suoran johtimen virran suunnan ja tämän virran muodostamien magneettikenttälinjojen suunnan välinen suhde: a) virta suuntautuu ylhäältä alas; b) virta ohjataan alhaalta ylös

Riisi. 219. Gimlet-sääntöön

Jos ruuvaat kiinnikkeen (oikea ruuvi) niin, että se menee virran suuntaan, sen kahvan pyörimissuunta osoittaa kentän suunnan (kenttäviivojen suunnan).

Tässä muodossa tämä sääntö on erityisen kätevä määritettäessä kentän suunta pitkälle suorat johtimet. Rengasjohtimen tapauksessa sama sääntö koskee sen jokaista osaa. Rengasjohtimien on vielä helpompaa muotoilla gimlet-sääntö seuraavasti:

Jos ruuvaat kiinnikkeen niin, että se menee kentän suuntaan (kenttäviivoja pitkin), sen kahvan pyörimissuunta osoittaa virran suunnan.

On helppo nähdä, että molemmat gimlet-säännön formulaatiot ovat täysin samanlaisia ​​ja niitä voidaan yhtä hyvin soveltaa virran suunnan ja kentän magneettisen induktion suunnan välisen suhteen määrittämiseen minkä tahansa muotoisille johtimille.

124.1. Ilmoita, mikä magneettineulan napa kuvassa. 73 pohjoista ja mikä eteläistä.

124.2. Virtalähteestä tulevat johdot on kytketty lankasuuntaisen yläosaan (kuva 220). Mikä on magneettikentän induktio suunnikkaan keskellä? Miten magneettinen induktio suunnataan pisteeseen, jos suunnikkaan haara on kuparilankaa ja haara saman poikkileikkauksen omaavasta alumiinilangasta?

Riisi. 220. Harjoitukseen 124.2

124.3. Kaksi pitkää suoraa johdinta, jotka eivät ole samassa tasossa, ovat kohtisuorassa toisiinsa nähden (kuva 221). Piste sijaitsee näiden viivojen välisen lyhimmän etäisyyden - segmentin - keskellä. Virrat johtimissa ovat yhtä suuret ja niillä on kuvan mukainen suunta. Etsi graafisesti vektorin suunta pisteessä . Osoita millä tasolla tämä vektori sijaitsee. Minkä kulman se muodostaa läpi kulkevan tason kanssa ja?

Riisi. 221. Harjoitukseen 124.3

124.4. Suorita sama konstruktio kuin tehtävässä 124.3 kääntäen: a) virran suunta johtimessa; b) virran suunta johtimessa; c) virran suunta molemmissa johtimissa.

124.5. Kaksi pyöreää kierrosta - pystysuora ja vaakasuora - kuljettavat samanvoimaisia ​​virtoja (kuva 222). Niiden suunnat on merkitty kuvassa nuolilla. Etsi graafisesti vektorin suunta käännösten yhteisessä keskustassa. Missä kulmassa tämä vektori kallistuu kunkin ympyräkäännöksen tasoon nähden? Suorita sama rakenne kääntämällä virran suunta ensin pystysuuntaisessa kelassa, sitten vaakakelassa ja lopuksi molemmissa.

Riisi. 222. Harjoitukseen 124.5

Magneettisen induktion mittaukset sisään eri pisteet Johtimen ympärillä olevat kentät, joiden läpi virta kulkee, osoittavat, että magneettinen induktio kussakin pisteessä on aina verrannollinen johtimessa olevan virran voimakkuuteen. Mutta tietyllä virranvoimakkuudella magneettinen induktio kentän eri kohdissa on erilainen ja riippuu erittäin monimutkaisesti sen johtimen koosta ja muodosta, jonka läpi virta kulkee. Rajoitamme vain yhteen tärkeään tapaukseen, kun nämä riippuvuudet ovat suhteellisen yksinkertaisia. Tämä on solenoidin sisällä oleva magneettikenttä.

Olkoon YZ-tasossa lankakela, jonka säde on R, jota pitkin kulkee voima I. Olemme kiinnostuneita magneettikentästä, joka luo virran. Käänteen lähellä olevat voimalinjat ovat: Valon polarisaatio Aaltooptiikka

Kokonaiskuva myös voimalinjat näkyvät (kuva 7.10). Lisäys harmonisia värähtelyjä Jos järjestelmä osallistuu samanaikaisesti useisiin värähtelyprosesseihin, värähtelyjen yhteenlaskeminen ymmärretään tuloksena olevaa värähtelyprosessia kuvaavan lain löytämiseksi.

Teoriassa olisimme kiinnostuneita kentästä, mutta alkeisfunktioissa on mahdotonta määritellä tämän käänteen kenttää. Se löytyy vain symmetria-akselilta. Etsimme kenttää pisteistä (x,0,0).

Vektorin suunta määritetään vektorituote. Vektorissa on kaksi komponenttia: ja . Kun alamme summata näitä vektoreita, kaikki kohtisuorat komponentit laskevat yhteen nollaksi. . Ja nyt kirjoitamme: , = , a . ja lopuksi 1), .

Saimme seuraavan tuloksen:

Ja nyt tarkastuksena käännöksen keskellä oleva kenttä on yhtä suuri: .

Työ, joka tehdään siirrettäessä virtapiiriä magneettikentässä.

Tarkastellaan virtaa kuljettavaa johtimen palaa, joka voi liikkua vapaasti kahta johdinta pitkin ulkoisessa magneettikentässä (kuva 9.5). Pidämme magneettikenttää yhtenäisenä ja kulmaan suunnatuna α suhteessa normaaliin johtimen liiketasoon nähden.

Kuva 9.5. Johtimen osa, joka kuljettaa virtaa tasaisessa magneettikentässä.

Kuten kuvasta 9.5 nähdään, vektorissa on kaksi komponenttia ja , joista vain komponentti muodostaa johtimen liiketasossa vaikuttavan voiman. Absoluuttisessa arvossa tämä voima on yhtä suuri kuin:

,

Missä minä– virran voimakkuus johtimessa; l– johtimen pituus; B– magneettikentän induktio.

Tämän voiman työ alkeellisella liikeradalla ds On:

Tehdä työtä lds yhtä suuri kuin pinta-ala dS, johtimen pyyhkäisemä liikkeen aikana, ja arvo BdScosα yhtä suuri kuin magneettinen induktiovirta dФ tämän alueen läpi. Siksi voimme kirjoittaa:

dA=IdФ.

Kun tarkastellaan johtimen osaa, jossa virta on osana suljettua silmukkaa, ja integroimalla tämä suhde, saadaan työ, joka on tehty siirrettäessä silmukkaa virralla magneettikentässä:

A = I(Ф 2 – Ф 1)

Missä F 1 Ja F 2 tarkoittaa magneettikentän induktion vuota ääriviiva-alueen läpi, vastaavasti, alku- ja loppuasennossa.

Varautuneiden hiukkasten liike

Tasainen magneettikenttä

Harkitsemme erikoistapaus kun ei ole sähkökenttää, mutta on magneettikenttä. Oletetaan, että hiukkanen, jonka alkunopeus on u0, joutuu magneettikenttään, jossa on induktio B. Tätä kenttää pidetään yhtenäisenä ja kohtisuorassa nopeuteen u0 nähden.

Liikkeen pääpiirteet voidaan tässä tapauksessa selventää turvautumatta täydelliseen liikeyhtälöiden ratkaisuun. Ensinnäkin huomaamme, että hiukkaseen vaikuttava Lorentzin voima on aina kohtisuorassa hiukkasen nopeuteen nähden. Tämä tarkoittaa, että Lorentzin voiman tekemä työ on aina nolla; siksi hiukkasen nopeuden itseisarvo ja siten hiukkasen energia pysyy vakiona liikkeen aikana. Koska hiukkasnopeus u ei muutu, Lorentzin voiman suuruus

pysyy vakiona. Tämä voima, joka on kohtisuorassa liikesuuntaan nähden, on keskipitkävoima. Mutta liike vakiokeskivoiman vaikutuksesta on liikettä ympyrässä. Tämän ympyrän säde r määräytyy ehdon mukaan

Jos elektronin energia ilmaistaan ​​eV:nä ja on yhtä suuri kuin U, niin

(3.6)

ja siksi

Varautuneiden hiukkasten ympyräliike magneettikentässä on tärkeä ominaisuus: hiukkasen täydellisen kierroksen aika ympyrässä (liikejakso) ei riipu hiukkasen energiasta. Todellakin, vallankumouksen aika on yhtä suuri

Korvaamalla tähän r:n sijaan sen lauseke kaavan (3.6) mukaisesti, meillä on:

(3.7)

Taajuus osoittautuu yhtä suureksi

Tietylle hiukkastyypille sekä jakso että taajuus riippuvat vain magneettikentän induktiosta.

Yllä oletettiin, että alkunopeuden suunta on kohtisuorassa magneettikentän suuntaan nähden. Ei ole vaikea kuvitella, millainen luonne liikkeellä on aloitusnopeus hiukkaset muodostavat tietyn kulman kentän suunnan kanssa.
Tässä tapauksessa on kätevää jakaa nopeus kahteen komponenttiin, joista toinen on yhdensuuntainen kentän kanssa ja toinen on kohtisuorassa kentän kanssa. Lorentzin voima vaikuttaa hiukkaseen ja hiukkanen liikkuu ympyrässä, joka on kenttään nähden kohtisuorassa tasossa. Komponentti Ut ei aiheuta lisävoiman ilmaantumista, koska Lorentzin voima kentän suuntaisesti liikkuessa on nolla. Siksi hiukkanen liikkuu kentän suunnassa inertialla tasaisesti, nopeudella

Molempien liikkeiden lisäämisen seurauksena hiukkanen liikkuu sylinterimäistä spiraalia pitkin.

Tämän spiraalin ruuvin nousu on yhtä suuri

korvaamalla sen lausekkeen (3.7) T:n, saamme:

Hall-ilmiö on ilmiö, jossa syntyy poikittaispotentiaaliero (kutsutaan myös Hall-jännitteeksi), kun tasavirtainen johdin asetetaan magneettikenttään. Edwin Hall löysi sen vuonna 1879 ohuista kultalevyistä. Ominaisuudet

Yksinkertaisimmassa muodossaan Hall-efekti näyttää tältä. Anna sähkövirran virrata metallitangon läpi heikossa magneettikentässä jännityksen vaikutuksesta. Magneettikenttä kääntää varauksenkuljettajia (elektroneja tarkempina) liikkumasta sähkökenttää pitkin tai sitä vasten säteen jollekin pinnalle. Tässä tapauksessa pienuuden kriteerinä on ehto, että elektroni ei ala liikkua sykloidia pitkin.

Siten Lorentzin voima johtaa negatiivisen varauksen kerääntymiseen tangon toiselle puolelle ja positiivisen varauksen lähelle vastakkaista puolta. Varauksen kerääntyminen jatkuu, kunnes tuloksena oleva varausten sähkökenttä kompensoi Lorentzin voiman magneettisen komponentin:

Elektronien nopeus voidaan ilmaista virrantiheydellä:

missä on varauksenkuljettajien pitoisuus. Sitten

Suhteellisuuskerrointa välillä ja kutsutaan kerroin(tai vakio) sali. Tässä approksimaatiossa Hall-vakion etumerkki riippuu varauksenkuljettajien etumerkistä, mikä mahdollistaa niiden tyypin määrittämisen suurelle määrälle metalleja. Joillekin metalleille (esim. lyijy, sinkki, rauta, koboltti, volframi) vahvoissa kentissä positiivinen merkki, joka on selitetty puoliklassisessa ja kvanttiteoriat kiinteä runko.

Elektromagneettinen induktio - ilmiö sähkövirran esiintymisestä suljetussa piirissä, kun sen läpi kulkeva magneettivuo muuttuu.

Michael Faraday löysi sähkömagneettisen induktion 29. elokuuta [ lähdettä ei ole määritetty 111 päivää] 1831. Hän havaitsi, että sähkömoottorivoima, joka syntyy suljetussa johtavassa piirissä, on verrannollinen tämän piirin rajaaman pinnan läpi kulkevan magneettivuon muutosnopeuteen. Suuruus sähkömotorinen voima(EMF) ei riipu siitä, mikä aiheuttaa vuonmuutoksen - muutos itse magneettikentässä tai piirin (tai sen osan) liike magneettikentässä. Tämän emf:n aiheuttamaa sähkövirtaa kutsutaan indusoiduksi virraksi.

Magneettikentän voimakkuus johdinelementin muodostaman pyöreän virran akselilla (kuva 6.17-1) IDl, on yhtä kuin

koska tässä tapauksessa

Riisi. 6.17. Magneettikenttä pyöreällä virran akselilla (vasemmalla) ja sähkökenttä dipoliakselilla (oikealla)

Käännöksen yli integroituna vektori kuvaa kartiota, jolloin vain akselin suuntainen kenttäkomponentti "jää hengissä" 0z. Siksi arvon yhteenveto riittää

Liittäminen

suoritetaan ottaen huomioon, että integrandi ei ole riippuvainen muuttujasta l, A

Vastaavasti täydellinen magneettinen induktio kelan akselilla yhtä kuin

Erityisesti käännöksen keskellä ( h= 0) kenttä on yhtä suuri

Suurella etäisyydellä kelasta ( h >> R) voimme jättää huomiotta nimittäjän radikaalin alla olevan yksikön. Tuloksena saamme

Tässä on käytetty ilmaisua käännöksen magneettisen momentin suuruudelle Р m, sama kuin tuote minä Magneettikenttä muodostaa ympyrävirran kanssa oikeakätisen järjestelmän, joten (6.13) voidaan kirjoittaa vektorimuotoon

Vertailun vuoksi lasketaan sähködipolin kenttä (kuva 6.17-2). Sähkökentät positiivisista ja negatiiviset varaukset ovat vastaavasti tasa-arvoisia

joten tuloksena oleva kenttä on

pitkillä etäisyyksillä ( h >> l) meillä on täältä

Tässä käytettiin kohdassa (3.5) esiteltyä dipolin sähkömomentin vektorin käsitettä. Ala E samansuuntainen dipolimomenttivektorin kanssa, joten (6.16) voidaan kirjoittaa vektorimuotoon

Analogia (6.14):n kanssa on ilmeinen.

Sähkölinjat pyöreä magneettikenttä virralla on esitetty kuvassa. 6.18. ja 6.19

Riisi. 6.18. Pyöreän kelan magneettikenttäviivat, joissa virta on lyhyillä etäisyyksillä johdosta

Riisi. 6.19. Pyöreän kelan magneettikenttälinjojen jakautuminen virran ollessa symmetria-akselinsa tasolla.
Kelan magneettinen momentti on suunnattu tätä akselia pitkin

Kuvassa 6.20 esittää kokeen, jossa tutkitaan magneettikenttälinjojen jakautumista pyöreän käämin ympärillä virralla. Paksu kuparijohdin johdetaan läpinäkyvän levyn reikien läpi, joille kaadetaan rautaviilat. Käynnistyksen jälkeen tasavirta Sahanpuru muodostaa 25 A voimalla ja levyä vasten ketjuja, jotka toistavat magneettikenttäviivojen muodon.

Magneettinen sähkölinjat kelalla, jonka akseli on levyn tasossa, ne keskittyvät kelan sisään. Johtojen lähellä ne ovat renkaan muotoisia, ja kaukana kelasta kenttä pienenee nopeasti, joten sahanpuru ei käytännössä ole suunnattu.

Riisi. 6.20. Magneettikenttälinjojen visualisointi pyöreän käämin ympärillä virralla

Esimerkki 1. Vetyatomissa oleva elektroni liikkuu protonin ympäri sädeympyrässä a B= 53 pm (tätä arvoa kutsutaan Bohrin säteeksi yhden luojan mukaan kvanttimekaniikka, joka laski ensimmäisenä kiertoradan säteen teoreettisesti) (Kuva 6.21). Etsi vastaavan ympyrävirran ja magneettisen induktion voimakkuus SISÄÄN kentät ympyrän keskellä.

Riisi. 6.21. Elektroni vetyatomissa ja B = 2,18·106 m/s. Liikkuva varaus luo magneettikentän kiertoradan keskelle

Sama tulos voidaan saada lausekkeella (6.12) kentällä kelan keskellä virralla, jonka voimakkuuden löysimme yllä

Esimerkki 2.Äärettömän pitkässä ohuessa johtimessa, jonka virta on 50 A, on renkaan muotoinen silmukka, jonka säde on 10 cm (kuva 6.22). Etsi magneettinen induktio silmukan keskeltä.

Riisi. 6.22. Magneettikenttä pitkä johdin pyöreällä silmukalla

Ratkaisu. Magneettikenttä silmukan keskellä syntyy äärettömän pitkästä suorasta langasta ja rengaskelasta. Kenttä suorasta langasta on suunnattu kohtisuoraan piirustuksen tasoon "meihin", sen arvo on yhtä suuri (katso (6.9))

Johtimen rengasmaisen osan luomalla kentällä on sama suunta ja se on yhtä suuri kuin (katso 6.12)

Kokonaiskenttä kelan keskellä on yhtä suuri kuin

lisäinformaatio

http://n-t.ru/nl/fz/bohr.htm - Niels Bohr (1885–1962);

http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Science/broil/06.php - Bohrin teoria vetyatomista Louis de Broglien kirjassa "Revolution in Physics";

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1922/bohr-bio.html – Nobel-palkinnot. Nobel palkinto fysiikassa 1922 Niels Bohr.

Sähkövarauksen liike tarkoittaa varaukselle ominaisen sähkövoimakentän liikettä. Potentiaalisen sähkökentän kinetiikka ilmenee nousevana pyörremagneettikentän muodossa, joka ympäröi virran. Magneettikentän havaitsemiseksi ferromagneettinen sauva, jossa on pyörimisvapaus (esimerkiksi magneettineula), voi toimia indikaattorina.

Kuten sähkökentällä, myös magneettikentällä on ominaista voimakkuus , tämän käsitteen määritelmä ei kuitenkaan liity enää varaukseen, kuten potentiaalisen sähkökentän tapauksessa, vaan virtaan, ts. sähkön liike.

Varausten suunnattu translaatioliike ja pyörremagneettikenttä, jotka heijastavat näiden varausten sähkökentän liikettä, ovat yhden sähkömagneettisen prosessin, jota kutsutaan sähkövirraksi, kaksi puolta.

Ranskalaiset fyysikot J. Biot ja F. Savard suorittivat vuonna 1820 kokeellisen tutkimuksen virtojen magneettikentästä, ja P. Laplace yleisti näiden mittausten tulokset teoreettisesti ja sai lopulta kaavan (magneettikentän tyhjiössä):

, (1)

missä 1/4 on suhteellisuuskerroin, riippuen mittayksiköiden valinnasta; minä– virran voimakkuus; – vektori, joka osuu yhteen virran perusosan kanssa (kuva 3); – vektori, joka on piirretty nykyisestä elementistä kohtaan, jossa se määritetään

Kuten ilmennyksestä (1) voidaan nähdä, vektori
suunnattu kohtisuoraan läpi kulkevaan tasoon nähden ja piste, jossa kenttä lasketaan, ja siten, että pyöriminen ympäri suunnassa
liittyvä oikeanpuoleinen ruuvisääntö (katso kuva 3). Moduuliin dH voit kirjoittaa seuraavan lausekkeen:

, (2)

missä  on vektorien välinen kulma Ja .

R

Lasketaan kaavalla dH tapaukseen   /2:

. (3)

Integroidaan tämä lauseke koko ääriviivalle ottaen tämä huomioon r  R:

H 
. (4)

Jos piiri koostuu n kääntyy, silloin magneettikentän voimakkuus sen keskustassa on yhtä suuri kuin

H  . (5)

Laitteen kuvaus ja mittausmenetelmä

Tämän työn tarkoituksena on määrittää arvo H 0. Mittaukseen H 0 käytetään tangenttigalvanometriksi kutsuttua instrumenttia, joka koostuu renkaan muotoisesta johtimesta tai erittäin litteästä, suuren säteen omaavasta kelasta. Kelan taso sijaitsee pystysuorassa ja pystyakselin ympäri kiertämällä sille voidaan antaa mikä tahansa asema.

Kelan keskellä on kompassi, jossa on hyvin lyhyt magneettinen neula. Riisi. Kuvio 5 esittää poikkileikkauksen laitteesta vaakasuoralla tasolla, joka kulkee kelan keskipisteen läpi, jossa N.S.– magneettisen meridiaanin suunta, AD – käämin leikkaus vaakatasossa, ab – magneettinen kompassin neula.

Jos kelassa ei ole virtaa, nuoleen ab vaikuttaa vain Maan magneettikenttä ja nuoli on asetettu magneettisen meridiaanin NS suuntaan.

Jos virta kulkee kelan läpi, neula poikkeaa kulman . Nyt magneettineula ab on kahden kentän vaikutuksen alaisena: Maan magneettikentän ( ) ja virran luoma magneettikenttä ( ).

Kun käännös on linjassa meridiaanitason kanssa, vektorit Ja keskenään kohtisuorassa, niin (katso kuva 5):

;
. (6)

Koska magneettineulan ab pituus on pieni verrattuna kelan säteeseen, niin neulan rajoissa H voidaan pitää vakiona (kenttä on tasainen) ja yhtä suuri kuin sen arvo kelan keskellä, määritettynä kaavalla (5).

Ratkaisemalla yhtälöt (5) ja (6) yhdessä, saamme:

. (7)

Tätä laskentakaavaa käytetään määrittämiseen H 0 tässä työssä.

Harkitse virran luomaa kenttää minä, joka virtaa säteisen ympyrän muotoista ohutta lankaa pitkin R .

Määritetään magneettinen induktio johtimen akselilla, jossa virta on etäisyyden päässä X pyöreän virran tasolta. Vektorit ovat kohtisuorassa tasot, jotka kulkevat vastaavan ja . Näin ollen ne muodostavat symmetrisen kartiomaisen tuulettimen. Symmetrianäkökohdista on selvää, että tuloksena oleva vektori on suunnattu ympyrävirran akselia pitkin. Jokainen vektoreista antaa yhtä suuren panoksen ja kumoaa toisensa. Mutta, ja koska ja α välinen kulma on suora, niin saadaan

,

Korvaamalla ja integroimalla koko ääriviivan yli, saadaan lauseke etsimistä varten pyöreän virran magneettinen induktio :

,

Milloin, saamme magneettinen induktio pyöreän virran keskellä :

Huomaa, että osoittaja on piirin magneettinen momentti. Sitten suurella etäisyydellä piiristä, klo , magneettinen induktio voidaan laskea kaavalla:

Pyöreän virran magneettikenttäviivat näkyvät selvästi rautaviilauskokeessa

Käännöksen magneettinen momentti virralla on fyysinen määrä, kuten mikä tahansa muu magneettinen momentti, on ominaista magneettiset ominaisuudet tästä järjestelmästä. Meidän tapauksessamme järjestelmää edustaa pyöreä kela virralla. Tämä virta luo magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa ulkoisen magneettikentän kanssa. Tämä voi olla joko maan kenttä tai kesto- tai sähkömagneetin kenttä.

Pyöreä käämi virralla voidaan esittää lyhyenä magneettina. Lisäksi tämä magneetti suunnataan kohtisuoraan kelan tasoon nähden. Tällaisen magneetin napojen sijainti määritetään gimlet-säännön avulla. Sen mukaan pohjoinen plus sijoittuu kelan tason taakse, jos siinä oleva virta liikkuu myötäpäivään.

Ulkoinen magneettikenttä vaikuttaa tähän magneettiin, toisin sanoen pyöreään käämiimme virralla, kuten kaikkiin muihinkin magneetteihin. Jos tämä kenttä on tasainen, syntyy vääntömomentti, joka pyrkii kääntämään kelaa. Kenttä pyörittää kelaa niin, että sen akseli sijaitsee kenttää pitkin. Tässä tapauksessa itse kelan kenttälinjojen, kuten pienen magneetin, on oltava suunnassa samansuuntaisia ​​ulkoisen kentän kanssa.

Jos ulkoinen kenttä ei ole tasainen, vääntömomentti lisätään liike eteenpäin. Tämä liike johtuu siitä tosiasiasta, että kentän osat, joilla on korkeampi induktio, houkuttelevat magneettiamme kelan muodossa enemmän kuin alueet, joilla on pienempi induktio. Ja kela alkaa liikkua kohti kenttää suuremmalla induktiolla.

Pyöreän käämin magneettisen momentin suuruus virralla voidaan määrittää kaavalla.