Какие силы действуют на вертикальные стороны прямоугольной рамки с током, находящейся между полюсами постоянного
Какие силы действуют на вертикальные стороны прямоугольной рамки с током, находящейся между полюсами постоянного магнита, как показано на рисунке?
14.03.2024 03:03
Объяснение:
Когда электрический ток протекает через проводник, создается магнитное поле вокруг проводника. Также, когда проводник находится в магнитном поле, на него действуют магнитные силы. В данной задаче, вертикальные стороны прямоугольной рамки с током находятся между полюсами постоянного магнита. При этом, на каждую сторону действуют магнитные силы.
На вертикальные стороны, перпендикулярные линиям магнитной силы, действуют горизонтальные силы, называемые силами Лоренца. Эти силы являются результатом взаимодействия магнитного поля и тока, протекающего через проводник. Силы Лоренца направлены перпендикулярно и в противоположные стороны относительно проводника, т.е. находящаяся внутри рамка.
Поэтому, на вертикальные стороны прямоугольной рамки действуют горизонтальные силы Лоренца, следующие правилу левой руки. Эти силы могут вызывать смещение рамки в горизонтальном направлении или, если рамка жестко закреплена, создавать напряжение внутри нее.
Демонстрация:
Задача: Рассмотрим прямоугольную рамку размерами 10 см x 5 см, через которую протекает ток величиной 2 А. Рамка находится между полюсами постоянного магнита. Определите величину и направление силы, действующей на вертикальные стороны рамки.
Совет: Чтобы лучше понять силы, действующие на вертикальные стороны рамки, вы можете использовать правило левой руки Лоренца. Посмотрите на изображение, где показаны направления тока, магнитного поля и силы.
Задача для проверки:
Рассмотрим прямоугольную рамку размерами 6 см x 4 см, через которую протекает ток величиной 3 А. Рамка находится в постоянном магнитном поле с индукцией 0.5 Т. Определите величину и направление силы, действующей на вертикальные стороны рамки.