рамка с током в однородном магнитном поле

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

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.

В Туве объявили каникулы в школах с 25 октября

Время чтения: 2 минуты

У ямальских школьников на уроках начнут забирать телефоны

Время чтения: 1 минута

В России объявлены нерабочие дни с 30 октября по 7 ноября

Время чтения: 2 минуты

В России создадут национальный центр физики и математики

Время чтения: 1 минута

В школе в Пермском крае произошла стрельба

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

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.

Источник

РАМКА С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Рассмотрим, как поведет себя прямоугольная рамка с током в однородном магнитном поле. Допустим, она расположена, как показано на рис. 13.8. Нормаль п к плоскости рамки образует с направлением магнитной индукции В угол а, а ток / направлен, как показано на рис. 13.8, а. Согласно закону Ампера на горизонтальные участки рамки (длиной Ь) действуют две равные силы — Р₂ и F₄, которые пытаются ее растянуть. Если она достаточно жесткая, то эти силы взаимно компенсируют друг друга и никакого влияния на движение рамки не оказывают. На вертикальные участки (длиной а) действуют две противоположно направленные силы, а закон Ампера (13.9) для них

Силы F и F₃ образуют пару сил с плечом / = b sin а (см. рис. 13.8, б), создающие момент сил

или в векторной форме

где S — ориентированная площадь рамки, S = abn. Произведение

называется магнитным моментом рамки с током. Это соотношение так же, как и выражение для момента (13.11), справедливо для плоских рамок (токов) любой конфигурации. Очевидно, что магнитный момент старается повернуть рамку перпендикулярно индукции В.

Соотношение (13.11) используют для определения единицы интенсивности магнитного поля — его магнитной индукции В. Из него следует, что момент, действующий на рамку с током, максимален, когда а = 7г/2, т.е. когда силовые линии В скользят вдоль поверхности рамки. В этом случае

Подставляя в это выражение размерности момента (Н • м) и магнитного момента (А • м 2 ), получаем размерность магнитной индукции:

Эта единица измерения называется тесла (Тл) (по фамилии сербского ученого Николы Тесла).

Источник

Рамка с током в однородном магнитном поле

Рассмотрим прямоугольный виток с током, находящийся в однородном магнитном поле.

Читатель: А что значит однородное магнитное поле?

Автор: Это значит, что направление и величина вектора магнитной индукции во всех точках пространства одинаковы.

Установим рамку с током в однородном поле так, чтобы плоскость ее совпадала с направлением вектора (рис. 8.8, а – вид сбоку, б – вид сверху).

Рис. 8.8

На стороны рамки, параллельные вектору , магнитное поле не действует, а на две стороны, перпендикулярные вектору , по правилу левой руки действуют две равные по величине и противоположно направленные силы и . (Силы и равны по величине потому, что они действуют на прямолинейные проводники одинаковой длины, по которым текут одинаковые токи, а свойства поля во всех точках пространства одинаковы.)

Эти две силы стремятся развернуть рамку так, чтобы ее плоскость установилась перпендикулярно направлению вектора .

Читатель: А как будет действовать на рамку поле после того, как ее плоскость встанет перпендикулярно к направлению вектора ?

Автор: Если поле однородно, то этим поворотом и ограничивается воздействие поля, ибо в этом положении действие поля сво­дится к четырем направленным в разные стороны силам , и , которые не могут перемещать виток, а только стремятся его деформировать и уравновешиваются упругими силами, возникающими при деформации жесткого витка. На рис. 8.9 показана рамка с током, стоящая перпендикулярно к линиям однород­ного поля: а – вид сбоку (магнитное поле направлено к наблюдателю); б – вид сверху.

Рис. 8.9

Читатель: А если изменить направление тока в рамке?

Автор: Тогда все силы изменят свое направление на противоположное и будут стремиться сжать рамку (рис. 8.10).

Рис. 8.10

Заметим, что согласно правилу буравчика в случае, показанном на рис. 8.9, магнитное поле, созданное самой рамкой, совпадает с направлением внешнего поля , а в случае на рис. 8.10 – противоположно ему.

Автор: Как Вы считаете, каким является положение равновесия рамки в этих случаях: устойчивым или неустойчивым? То есть если мы отклоним рамку с током на малый угол от положения равновесия, она вернется в исходное положение или же будет под действием сил Ампера еще дальше отклонятся от него?

Рис. 8.11

Читатель: По-моему, в первом случае силы и вернут рамку в исходное состояние (рис. 8.11, а), а во втором случае будут разворачивать дальше до тех пор, пока направление поля, созданного рамкой, не совпадет с направлением внешнего поля.

Автор: Совершенно верно. Замечу только, что в случае устойчивого равновесия (см. рис. 8.9) магнитное поле, созданное самой рамкой, совпадало по направлению с внешним полем, а в случае неустойчивого равновесия (см. рис. 8.10) было противоположно ему.

СТОП! Решите самостоятельно: А6, А7, В5–В7, С5.

Источник

Рамка с током в однородном 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 Р_т. 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.

Источник

Рамка с током в магнитном поле

На практике часто встречается такое использование силы Ампера: между полюсами магнита помещают прямоугольную рамку из провода, по которому течет ток (рис. 4.36, а). Используя правило левой руки, находим, что на левый провод действует сила, направленная от нас, а на правый — к нам.

На рисунке 4.36, а это показано как хвост улетающей от нас стрелы и как кончик стрелы, летящей на нас.

Рис. 4.36, 6

В результате рамка будет поворачиваться. Это используется в электродвигателях. Правда, когда рамка повернется на 90° и по инерции пройдет это положение, то левый провод окажется на месте правого. Если при этом ток по нему будет продолжать идти вверх, то рамка начнет поворачиваться в обратную сторону. Чтобы этого не случалось, в электродвигателях производится переключение с помощью коллектора (два полукольца и две щетки, рис. 4.36, б). В настоящем двигателе таких рамок много, коллектор состоит не из двух полуколец, а из большого числа контактов, распо- Рис. 4.37 ложенных по кругу. Кроме того, используются не постоянные магниты, а электромагниты, питаемые током от того же источника, что и рамка. Различные типы соединений рамок и электромагнита рассматриваются в электротехнике. Отметим только, что во всех электродвигателях, в любом электротранспорте используется сила Ампера.

Источник