Укажите направление силы, происходящей от магнитного поля, находящегося между полюсами постоянного магнита, действующей
Укажите направление силы, происходящей от магнитного поля, находящегося между полюсами постоянного магнита, действующей на проводник с током.
25.11.2023 16:15
Инструкция: Когда проводник пронизывается магнитным полем, возникает взаимодействие между ними. Это взаимодействие происходит в результате двух сил — силы Лоренца и силы взаимодействия токов.
Сила Лоренца определяется по формуле F = BILsinθ, где F - сила, B - магнитная индукция, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между направлением магнитного поля и проводника. Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно к направлению магнитного поля и проводника.
В случае проводника с током, также возникает сила взаимодействия токов. Эта сила действует на проводник, расположенный в магнитном поле, и направлена в соответствии с правилом левой руки. Если указать большим пальцем левой руки направление силы тока, а остальными пальцами сделать крючок согласно направлению магнитного поля, то направление силы взаимодействия токов будет задаваться указательным пальцем левой руки.
Например: Представим себе проводник, проходящий сверху вниз через магнитное поле, направленное из запада на восток. Если ток в проводнике направлен от вас, то сила Лоренца будет направлена вправо от вас. Сила взаимодействия токов будет направлена вниз.
Совет: Чтобы лучше понять взаимодействие между магнитным полем и проводником с током, рекомендуется проводить эксперименты с помощью магнита, проводника и источника тока. Это поможет проиллюстрировать и увидеть результаты взаимодействия на практике.
Практика: Какое направление силы, действующей на проводник с током, будет иметь в случае, если магнитное поле направлено севером, а ток течет из южного конца проводника к северному?
Пояснение: Проводник с током создает магнитное поле вокруг себя. Когда этот проводник находится в магнитном поле, существует сила, действующая на проводник. Чтобы определить направление силы, необходимо использовать правило левой руки Флеминга.
1. Сначала определите направление магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом. Полюса магнита обозначаются как северный (N) и южный (S).
2. Затем установите направление тока в проводнике. Положительный направление тока определяется так, чтобы электроны двигались в противоположном направлении.
3. Для определения направления силы, положите большой палец левой руки в направлении магнитного поля (от северного полюса к южному полюсу).
4. Затем изогните остальные пальцы левой руки так, чтобы они указывали в направлении тока. Больший палец будет указывать направление силы, действующей на проводник с током.
Пример: Предположим, северный полюс постоянного магнита находится слева, а южный полюс - справа. Ток в проводнике направлен от верхней части проводника к нижней части. Используя правило левой руки Флеминга, определяем, что сила, действующая на проводник, будет направлена вверх.
Совет: Чтобы лучше запомнить, как определить направление силы, можно создать мнемоническое правило, например, "Левая рука вверх, с востока на запад, для северного магнита и включенного проводника, держа мизинец и указательный палец перпендикулярно".
Задание для закрепления: Проводник с током находится в магнитном поле, где северный полюс магнита направлен вверх, а южный - вниз. Ток в проводнике направлен слева направо. В каком направлении будет действовать сила на проводник?