2018-05-14
Небольшой шарик объема $V$ из парамагнетика с магнитной восприимчивостью $\mathcal{E}$ медленно переместили вдоль оси катушки с током из точки, где индукция магнитного поля равна $B$, в область, где магнитное поле практически отсутствует. Какую при этом совершили работу?
Решение:
$F_{x} = ( \vec{p}_{m} \cdot \vec{ \nabla} ) B_{x} = \frac{ \chi BV}{ \mu \mu_{0} } \frac{dB}{dx} \approx \frac{ \chi V}{2 \mu_{0} } \frac{ dB^{2} }{dx}$
Эта сила притяжения, и для баланса необходимо применять равную силу. Работа, выполняемая прикладными силами,
$A = \int_{x= 0}^{x = L} -F_{x} dx = \frac{ \chi V}{2 \mu_{0} } ( - B^{2} )_{x=0}^{x = L} \approx \frac{ \chi VB^{2} }{2 \mu_{0} }$