рамка в магнитном поле
Рамка в магнитном поле
Пусть в однородное магнитное поле помещена рамка с током (рис. 4.13). Тогда силы Ампера, действующие на боковые стороны рамки, будут создавать вращающий момент, величина которого пропорциональна магнитной индукции, силе тока в рамке, ее площади S и зависит от угла a между вектором и нормалью к площади
:
Направление нормали выбирают так, чтобы в направлении нормали перемещался правый винт при вращении по направлению тока в рамке.
Максимальное значение вращательный момент имеет тогда, когда рамка устанавливается перпендикулярно магнитным силовым линиям:
Это выражение также можно использовать для определения индукции магнитного поля:
Величину, равную произведению , называют магнитным моментом контура Рт. Магнитный момент есть вектор, направление которого совпадает с направлением нормали к контуру. Тогда вращательный момент можно записать
При угле a = 0 вращательный момент равен нулю. Значение вращательного момента зависит от площади контура, но не зависит от его формы. Поэтому на любой замкнутый контур, по которому течет постоянный ток, действует вращательный момент М, который поворачивает его так, чтобы вектор магнитного момента установился параллельно вектору индукции магнитного поля.
Презентация «Рамка с током в магнитном поле»
Описание презентации по отдельным слайдам:
К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. рисунок), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный полосовой магнит. При этом стрелка 1) повернется на 180° 2) повернется на 90° по часовой стрелке 3) повернется на 90° против часовой стрелки 4) останется в прежнем положении
Магнитной стрелке компаса, зафиксированной в положении, представленном на рисунке, поднесли магнит. После освобождения фиксатора стрелка компаса установится в положении равновесия, 1) повернувшись на 180° 2) повернувшись на 90° по часовой стрелке 3) повернувшись на 90° против часовой стрелки 4) оставшись в прежнем положении
На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен 1) вправо ® 2) вертикально вниз ¯ 3) вертикально вверх ↑ 4) влево ¬
На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в плоскости чертежа. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен 1) от нас перпендикулярно плоскости чертежа Ä 2) к нам перпендикулярно плоскости чертежа �ʘ 3) влево ¬ 4) вправо ®
На рисунке изображен цилиндрический проводник, по которому протекает электрический ток. Направление тока указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции в точке С? 1) в плоскости чертежа вверх 2) в плоскости чертежа вниз 3) от нас перпендикулярно плоскости чертежа 4) к нам перпендикулярно плоскости чертежа
Магнитное поле B⃗ =B⃗1+B⃗2 создано в точке А двумя параллельными длинными проводниками с токами I1 и I2, расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Векторы B⃗ 1 и B⃗ 2 в точке А направлены в плоскости чертежа следующим образом: 1)B⃗1 – вверх, B⃗2 – вниз 2)B⃗1 – вверх, B⃗2 – вверх 3) B⃗1 – вниз, B⃗2 – вверх 4)B⃗1 – вниз, B⃗2 – вниз
По двум тонким прямым проводникам, параллельным друг другу, текут одинаковые токи i (см. рисунок), направление которых указано стрелками. Как направлен вектор индукции создаваемого ими магнитного поля в точке D? 1) вверх ↑ 2) к нам ʘ 3) от нас Ä 4) вниз ↓
На проводник №2 со стороны двух других проводников действует сила Ампера (см. рисунок). Все проводники тонкие, лежат в одной плоскости, параллельны друг другу, и расстояния между соседними проводниками одинаковы, I – сила тока. Сила Ампера в этом случае 1) направлена вверх ↑ 2) направлена вниз ↓ 3) направлена от нас Ä 4) равна нулю
Как направлена сила Ампера, действующая на проводник № 3 со стороны двух других (см. рисунок), если все проводники тонкие, лежат в одной плоскости и параллельны друг другу? По проводникам идёт одинаковый ток силой I. 1) вверх ↑ 2) вниз ↓ 3) к нам ⊙ 4) от нас ⊗
Электрическая цепь, состоящая из четырех прямолинейных горизонтальных проводников (1 – 2, 2 – 3, 3 – 4, 4 – 1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого направлен горизонтально влево (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 4 – 1? 1) горизонтально влево ← 2) горизонтально вправо → 3 )вертикально вниз Ä 4) вертикально вверх ʘ �
Электрическая цепь, состоящая из прямолинейных горизонтальных проводников и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально вправо (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1–2? 1) вертикально вверх, к читателю ↑ 2) вертикально вниз, от читателя ↓ 3) горизонтально вправо → 4) горизонтально влево ←
Электрическая цепь, состоящая из горизонтальных прямолинейных проводников и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции B⃗ которого направлен вертикально вверх см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1–2? 1) горизонтально вправо → 2) горизонтально влево ← 3) вертикально вниз Ä 4) вертикально вверх ¤
1) горизонтально влево ¬ 2) горизонтально вправо ® 3) вертикально вниз, от читателя Ä 4) вертикально вверх, к читателю ¤ Электрическая цепь, состоящая из прямолинейных горизонтальных проводников и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции B⃗ которого направлен вертикально вверх (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1–2?
Круговой виток с током, расположенный горизонтально, помещен в магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка (см. рисунок). Под действием сил Ампера виток 1) растягивается 2) сжимается 3) перемещается вниз 4) перемещается вверх
В основе работы электродвигателя лежит 1) действие магнитного поля на проводник с электрическим током 2) электростатическое взаимодействие зарядов 3) явление самоиндукции 4 )действие электрического поля на электрический заряд
С какой силой действует однородное магнитное поле с индукцией 2,5 Тл на проводник длиной 50 см, расположенный под углом 30° к вектору индукции, при силе тока в проводнике 0,5 А? 1) 31,25 Н 2) 54,38 Н 3) 0,55 Н 4) 0,3125 Н
В однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл находится прямолинейный проводник, расположенный в горизонтальной плоскости перпендикулярно линиям индукции поля. Какой ток следует пропустить по проводнику, чтобы сила Ампера уравновесила силу тяжести? Масса единицы длины проводника 0,01 кг/м. 1)5 А 2)7 А 3)10 А 4)20 А
Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 10 А. Какую работу совершает сила Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции 1) 0,004 Дж 2) 0,4 Дж 3) 0,5 Дж 4) 0,625 Дж
Металлический стержень длиной l=0,1 м и массой m=10 г, подвешенный на двух параллельных проводящих нитях длиной L=1 м, располагается горизонтально в однородном магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл, как показано на рисунке. Вектор магнитной индукции направлен вертикально. Какую максимальную скорость приобретёт стержень, если по нему пропустить ток силой 10 А в течение 0,1 с? Угол φ отклонения нитей от вертикали за время протекания тока мал.
Рамка с током в однородном магнитном поле 2019-2020
В магнитном поле возникает пара сил, момент которых приводит катушку во вращение Рамка в магнитном поле
Силы действующие на стороны рамки
Силы действующие на стороны рамки Силы и растягивают рамку, не вызывая её движения. Пара сил и стремиться повернуть рамку вокруг ои Ох
Вращающий момент действующий на рамку с током Момент сил действующих на рамку с током, помещенную в однородное магнитное поле
Равновесие рамки стоком в магнитном поле Собственная индукция – индукция магнитного поля, созданного током, протекающим по рамке.
Равновесие рамки стоком в магнитном поле В однородном магнитном поле замкнутый контур стремится установиться так, чтобы направление его собственной магнитной индукции совпало с направлением индукции внешнего магнитного поля
Орбита электрона в атоме Виток с током
Ориентация плоскости орбиты
Электроизмерительный прибор магнитоэлектрической системы С – постоянный коэффициент пропорциональности
Электродвигатель постоянного тока
Домашнее задание стр.74 №3,4 §21 стр.79№2
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей
Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик
Номер материала: ДБ-1077126
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Минпросвещения разработало меморандум по воспитательной работе в школах
Время чтения: 2 минуты
Минобрнауки подготовит методику изучения склонности учащихся к агрессии
Время чтения: 2 минуты
Кравцов призвал создать федеральную систему учета успеваемости
Время чтения: 1 минута
Интерес российской молодежи к книгам вырос на 62,7%
Время чтения: 1 минута
Рособрнадзор проведет исследование качества образования в школах
Время чтения: 2 минуты
Решение по формату сдачи ЕГЭ в 2022 году будет принято в ближайшее время
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Рамка с током в магнитном поле
Рассмотрим жёсткую прямоугольную рамку с током, помещённую в магнитное поле (рис. 2.9). Рамка может вращаться вокруг оси ОО1.
Рассмотрим сначала случай, когда вектор магнитной индукции параллелен плоскости рамки.
Вертикальные стороны рамки перпендикулярны вектору магнитной индукции, поэтому на них действуют силы Ампера. А поскольку в противоположных вертикальных сторонах рамки текут противоположно направленные токи, силы Ампера будут поворачивать рамку вокруг оси ОО1.
9. Перенесите рисунок 2.9 в тетрадь.
а) Изобразите на рисунке силы Ампера, действующие на вертикальные стороны рамки с током.
б) Определите направление вектора магнитной индукции поля рам, создаваемого током рамки в её центре.
в) Определите, как будет изменяться угол между и
рам при повороте рамки под действием сил, действующих со стороны внешнего магнитного поля: увеличиваться или уменьшаться?
Итак, в результате действия сил Ампера рамка будет поворачиваться так, чтобы вектор магнитной индукции поля, создаваемого током в рамке, совпадал по направлению с вектором магнитной индукции внешнего поля.
Как мы скоро увидим, поворот рамки в магнитном поле лежит в основе действия электроизмерительных приборов и электродвигателей.
Но всегда ли силы Ампера поворачивают рамку с током?
10. На рисунках 2.10 и 2.11 схематически изображены рамки с током в магнитном поле. Рамки могут вращаться вокруг оси ОО1.
а) Объясните, почему в каждом из этих случаев момент сил Ампера, приложенных к сторонам рамки, равен нулю.
Подсказка. Примените правило левой руки.
б) В каком из изображённых случаев рамка будет находиться в положении устойчивого равновесия?
Подсказка. Рассмотрите силы Ампера, действующие на боковые стороны рамки при небольшом отклонении её от показанного положения, и определите, в каком случае они будут возвращать рамку к исходному положению, а в каком — удалять её от него.
в) Когда рамка находится в положении устойчивого равновесия, действующие на её стороны силы Ампера растягивают рамку или сжимают её?
Рамка в магнитном поле
В некотором эксперименте проводящую квадратную рамку со стороной a0 вращают с частотой ν0 вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости рамки. Рамка находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией B0. При этом в рамке возникает ЭДС индукции, максимальное значение которой равно
В последующих экспериментах изменяют различные параметры экспериментальной установки (длину стороны рамки, индукцию магнитного поля, частоту вращения рамки).
Установите соответствие между параметрами экспериментальной установки и максимальным значением ЭДС индукции, возникающей в рамке в ходе экспериментов. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПАРАМЕТРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ | МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭДС ИНДУКЦИИ | ||
ПАРАМЕТРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ | МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭДС ИНДУКЦИИ |
ГРАФИК ЗАВИСИМОСТИ ФИЗИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ ОТ ВРЕМЕНИ | ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА |