Однородное поле.

Если поместить контур (виток) с током во внешнее однородное магнитное поле так, чтобы плоскость контура была перпендикулярна линиям индукции этого поля, то в зависимости от направления линий индукции (или тока) на контур будет действовать или растягивающие или сжимающие силы (см. рис. - направления сил можно определить, пользуясь правилом левой руки). Эти силы необходимо учитывать при расчетах электромагнитов. При больших токах магнитные силы могут быть очень велики

Если поместить контур с током так, чтобы его плоскость была параллельна линиям индукции внешнего магнитного поля, то на контур будут действовать силы, поворачивающие его. Иначе говоря, силы Ампера будут создавать вращающие моменты. Найдем суммарный момент этих сил (см. рис.). На участках 1-2 и 3-4 магнитные силы равны нулю, т.к. направления тока и индукции параллельны и антипараллельны, и sina = 0.

	сила, действующая на участок 1-4 и момент этой силы
	сила, действующая на участок 2-3 и момент этой силы
	Оба момента сил будут поворачивать контур вокруг оси, проходящей через т.0, до тех пор, пока плоскость контура не установится перпендикулярно линиям В. Используем выражение для магнитного момента контура и для площади контура S = ab.

Учитывая векторный характер этих величин, можно записать общее выражение:

Вращающий момент (момент сил), действующий на контур с током в магнитном поле.

Таким образом, во внешнем однородном магнитном поле под действием магнитных сил:

1)свободно ориентированный контур с током будет поворачиваться до тех пор, пока плоскость контура не окажется перпендикулярной линиям индукции, т.е. пока магнитный момент не станет параллельным линиям индукции и

2)на контур будут действовать растягивающие силы.

В неоднородном магнитном поле кроме указанных выше сил, которые поворачивают и растягивают контур, появляется составляющая сил, которая стремится переместить контур. Если контур оказался ориентированным своим магнитным моментом по полю (как на рисунке), то составляющая силы F₁ будет растягивать контур, а составляющая F₂ будет втягивать контур в область более сильного поля. Если контур окажется в поле таким образом, что его магнитный момент будет направлен против поля, это положение контура будет неустойчивым. Контур развернется по полю, и будет втягиваться в область более сильного поля.

Приведем выражение для силы, действующей на контур с током в неоднородном магнитном поле, индукция которого изменяется только по одной координате х.

Сила, действующая на контур (виток) с током в неоднородном магнитном поле В (х).