Меню

Два проводника с током расположены перпендикулярно друг другу направление токов

Задача №1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?.

Задача №1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?

Решение: Вокруг проводника с током А возникает магнитное поле с индукцией В1. На участок АО второго проводника действует сила Ампера F1 направленная по правилу левой руки вниз, а на участок ОС действует сила Ампера F2, направленная вверх. Эта пара сил начнет вращать проводник АС вокруг точки О против часовой стрелки. Аналогично можно показать, что одновременно первый проводник начнет вращаться вокруг точки О по часовой стрелке.

Задача №1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?

Задача №2. В однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл, движется равномерно прямой проводник длиной 20 см, по которому течет ток 2 А. Скорость проводника равна 15 см/с и направлена перпендикулярно вектору индукции. Найти работу перемещения проводника за 5 с.

Задача №3. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,25 Тл, находится плоская катушка радиусом 25 см, содержащая 75 витков. Плоскость катушки составляет угол 60° с направлением вектора индукции. Определить вращающий момент, действующий на катушку в магнитном поле, если по виткам течет ток ЗА. Какую работу надо совершить, чтобы удалить катушку из магнитного поля?

Задача №4. В однородном магнитном поле индукцией 410-2 Тл находится круговой виток радиусом 5 см, по которому течет ток 1 А. Виток расположен так, что его плоскость перпендикулярна индукции поля. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток на 90° вокруг оси, совпадающей с его диаметром?

Задача №5. Прямой проводник длиной 1,5 м, движущийся равноускоренно в однородном магнитном поле с начальной скоростью 3 м/с и ускорением 10 м/с2, переместился на расстояние 0,5 м. Найти среднюю ЭДС индукции в проводнике. Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл и направлена перпендикулярно скорости движения проводника. Найти также мгновенное значение ЭДС индукции в проводнике в конце перемещения.

Задача №6. Рамка, по которой проходит ток, равномерно вращается в однородном магнитном поле, индукция которого 4 мТл, с частотой 20 с-1. Площадь рамки 20 см2. Ось вращения рамки лежит в ее плоскости и перпендикулярна вектору индукции поля. Найти максимальный магнитный поток сквозь плоскость рамки и ЭДС индукции, возникающей в рамке при ее вращении. Построить графики зависимости магнитного потока и ЭДС индукции от времени.

Задача №7. Прямоугольная рамка площадью 500 см , состоящая из 200 витков провода, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, проходящей через ее центр параллельно одной из ее сторон, с частотой 10 с-1. Пр этом в рамке индуцируется ЭДС, максимальное значение которой 150 В. Найти индукцию магнитного поля.

Задача №8. Алюминиевое кольцо расположено в однородном магнитном поле так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции поля. Диаметр кольца 25 см, толщина провода кольца 2 мм. Определить скорость изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 12 А.

Задача №9. Соленоид, состоящий из 80 витков и имеющий диаметр 8 см, находится в однородном магнитном поле, индукция которого 60,3 мТл. Соленоид поворачивается на угол 180° в течение 0,2 с. Найти среднее значение ЭДС, возникающей в соленоиде, если его ось до и после поворота направлена вдоль поля.

Задача №10. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50 А?

горизонту а = 30°. За время удара плоскость получает импульс силы F*Δt = 1,73Н*c. Какое время t пройдет от момента удара шарика о плоскость до момента, когда он будет находиться в наивысшей точке

зводит солнечное излучение на расположенную нормально к нему черную поверхность?Решение:Используя закон Вина определяем температуру.Мощность теплового излучения, идущего от Солнца, определим на основа

Источник

6.5. Взаимодействие двух проводников с током

Применим закон Ампера для вычисления силы взаимодействия двух длинных прямолинейных проводников с токами I1 и I2, находящихся на расстоянии d друг от друга (рис. 6.26).

Рис. 6.26. Силовое взаимодействие прямолинейных токов:
1 — параллельные токи; 2 — антипараллельные токи

Проводник с током I1 создает кольцевое магнитное поле, величина которого в месте нахождения второго проводника равна

Это поле направлено «от нас» ортогонально плоскости рисунка. Элемент второго проводника испытывает со стороны этого поля действие силы Ампера

Подставляя (6.23) в (6.24), получим

При параллельных токах сила F21 направлена к первому проводнику (притяжение), при антипараллельных — в обратную сторону (отталкивание).

Аналогично на элемент проводника 1 действует магнитное поле, создаваемое проводником с током I2 в точке пространства с элементом с силой F12. Рассуждая таким же образом, находим, что F12 = –F21, то есть в этом случае выполняется третий закон Ньютона.

Итак, сила взаимодействия двух прямолинейных бесконечно длинных параллельных проводников, рассчитанная на элемент длины проводника, пропорциональна произведению сил токов I1 и I2 протекающих в этих проводниках, и обратно пропорциональна расстоянию между ними. В электростатике по аналогичному закону взаимодействуют две длинные заряженные нити.

Читайте также:  Вещество водный раствор которого проводит электрический ток соляная кислота

На рис. 6.27 представлен опыт, демонстрирующий притяжение параллельных токов и отталкивание антипараллельных. Для этого используются две алюминиевые ленты, подвешенные вертикально рядом друг с другом в слабо натянутом состоянии. При пропускании через них параллельных постоянных токов силой около 10 А ленты притягиваются. а при изменении направления одного из токов на противоположное — отталкиваются.

Рис. 6.27. Силовое взаимодействие длинных прямолинейных проводников с током

На основании формулы (6.25) устанавливается единица силы тока — ампер, являющаяся одной из основных единиц в СИ.

Ампер — это сила неизменяюшегося тока, который, протекая по двум длинным параллельным проводникам, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м, вызывает между ними силу взаимодействия 2×10 –7 Н на каждый метр длины провода.

Пример. По двум тонким проводам, изогнутым в виде одинаковых колец радиусом R = 10 см, текут одинаковые токи I = 10 А в каждом. Плоскости колец параллельны, а центры лежат на ортогональной к ним прямой. Расстояние между центрами равно d = 1 мм. Найти силы взаимодействия колец.

Решение. В этой задаче не должно смущать, что мы знаем лишь закон взаимодействия длинных прямолинейных проводников. Поскольку расстояние между кольцами много меньше их радиуса, взаимодействующие элементы колец «не замечают» их кривизны. Поэтому сила взаимодействия дается выражением (6.25), куда вместо надо подставить длину окружности колец Получаем тогда

Источник

Элект­ро­маг­не­тизм

В некоторых задачах этого раздела необходимо найти магнитную проницаемость u материала. Для этого следует воспользоваться графиком зависимости магнитной индукции В от напряженности Н магнитного поля, приведенным в приложении. Если известно значение В (или H), то, найдя по графику соответствующее ему значение Н (или В), можно вычислить u , используя соотношение В = uuH . Кроме того, в этом разделе используются данные таблиц 3 и 5 из приложения. В задачах 11.66, 11.83, 11.123 дан авторский вариант решения.

11.1. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, отстоящей на расстоянии a = 2 м от бесконечно длинного проводника, по которому течет ток I = 5 А.

11.2. Найти напряженность H магнитного поля в центре кругового проволочного витка радиусом R = 1 см, по которому течет ток I = 1 А.

11.З. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояние между проводниками AB = 10 см, токи I1=20 А и I2 =30 А. Найти напряженности Н магнитного поля, вызванного токами I1 и I2 в точках М1, М2 и M3. Расстояния М1А = 2 см, АМг= 4 см i ВМ3 = 3 см.

11.5. На рисунке изображены сечения двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ = ВС = 5 см, токи I1 = I2= I и I3 = 2I . Найти точку на прямой АС, в которой напряженность магнитного поля, вызванного токами I1, I2 и I3, равна нулю.

11.6. Решить предыдущую задачу при условии, что токи текут в одном направлении.

11.7. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся в одной плоскости (см. рисунок). Найти напряженности H1 и H2 магнитного поля в точках M1 и M2. если токи I1 = 2 А и 12=3A Расстояния АМ1 = AМ2 = 1 см и BM1 = СМ2 = 2 см.

11.8. Два прямолинейных бесконечно длинных проводника расположены перпендикулярно друг к другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Найти напряженности H1 и H2 магнитного поля в точках М1 и М2, если токи I1 = 2 А и I2 = ЗА. Расстояния AM1 = АМ2 = 1 см и АВ = 2 см.

11.9. Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии d = 10 см друг от друга. По проводникам текут токи I1 = I2 = 5 А в противоположных направлениях. Найти модуль и направление напряженности Н магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии а = 10см от каждого проводника.

11.10. По длинному вертикальному проводнику сверху вниз идет ток I = 8 А. На каком расстоянии а от него напряженность поля, получающегося от сложения земного магнитного поля и поля тока, направлена вертикально вверх? Горизонтальная составляющая напряженности земного поля Нг = 16 А/м.

11.11. Найти напряженность H магнитного поля, создаваемого отрезком АВ прямолинейного проводника с током, в точке С, расположенной на перпендикуляре к середине этого отрезка на расстоянии a = 5 см от него. По проводнику течет ток I =20 А. Отрезок АВ проводника виден из точки С под углом 60°.

11.12. Решить предыдущую задачу при условии, что ток в проводнике I = 30 А и отрезок проводника виден из точки С под углом 90°. Точка расположена на расстоянии а = 6 см от проводника.

11.13. Отрезок прямолинейного проводника с током имеет длину l = 30 см. При каком предельном расстоянии а от него для точек, лежащих на перпендикуляре к его середине, магнитное поле можно рассматривать как поле бесконечно длинного прямолинейного тока? Ошибка при таком допущении не должна

11.14. В точке С, расположенной на расстоянии а = 5 см от бесконечно длинного прямолинейного проводника с током, напряженность магнитного поля H = 400 А/м. При какой предельной длине l проводника это значение напряженности будет верным с точностью до 2%? Найти напряженность H магнитного поля в точке С, если проводник с током имеет длину l = 20 см и точка С расположена на перпендикуляре к середине этого проводника.

Читайте также:  При электроанальгезии в нервных волокнах под воздействием постоянного тока возникает

11.15. Ток I = 20 А идет по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти напряженность Н магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на расстоянии а = 10 см.

11.16. Ток I =20 А, протекая по кольцу из медной проволоки сечением S = 1 мм 2 , создает в центре кольца напряженность магнитного поля H = 178 А/м. Какая разность потенциалов U приложена к концам проволоки, образующей кольцо?

11.17. Найти напряженность H магнитного поля на оси кругового контура на расстоянии а = 3см от его плоскости. Радиус контура R = 4 см, ток в контуре I = 2 А.

11.18. Напряженность магнитного поля в центре кругового витка H = 0,8 Э. Радиус витка R = 11 см. Найти напряженность H магнитного поля на оси витка на расстоянии а = 10 см от его плоскости.

11.19. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 10 см друг от друга. По виткам текут токи I1 = I2 = 2 А. Найти напряженность H магнитного поля на оси витков в точке, находящейся на равном расстоянии от них. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях.

11.20. Два круговых витка радиусом R = 4 см каждый расположены в параллельных плоскостях на расстоянии d = 5 см друг от друга. По виткам текут токи I1 = I2 = 4 А. Найти напряженность H магнитного поля в центре одного из витков. Задачу решить, когда: а) токи в витках текут в одном направлении; б) токи в витках текут в противоположных направлениях.

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4

Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми

Остались рефераты, курсовые, презентации? Поделись с нами — загрузи их здесь!

Источник

Задача №1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?

Задача № 3. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,25 Тл, находится плоская катушка радиусом 25 см, содержащая 75 витков. Плоскость катушки составляет угол 60° с направлением вектора индукции. Определить вращающий момент, действующий на катушку в магнитном поле, если по виткам течет ток ЗА. Какую работу надо совершить, чтобы удалить катушку из магнитного поля? Задача № 2. В однородном… Читать ещё >

Задача №1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу? ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Содержание

  • Задача № 1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?

Задача № 2. В однородном магнитном поле, индукция которого 1 Тл, движется равномерно прямой проводник длиной 20 см, по которому течет ток 2 А. Скорость проводника равна 15 см/с и направлена перпендикулярно вектору индукции. Найти работу перемещения проводника за 5 с.

Задача № 3. В однородном магнитном поле, индукция которого 0,25 Тл, находится плоская катушка радиусом 25 см, содержащая 75 витков. Плоскость катушки составляет угол 60° с направлением вектора индукции. Определить вращающий момент, действующий на катушку в магнитном поле, если по виткам течет ток ЗА. Какую работу надо совершить, чтобы удалить катушку из магнитного поля?

Задача № 4. В однородном магнитном поле индукцией 410−2 Тл находится круговой виток радиусом 5 см, по которому течет ток 1 А. Виток расположен так, что его плоскость перпендикулярна индукции поля. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток на 90° вокруг оси, совпадающей с его диаметром?

Задача № 5. Прямой проводник длиной 1,5 м, движущийся равноускоренно в однородном магнитном поле с начальной скоростью 3 м/с и ускорением 10 м/с2, переместился на расстояние 0,5 м. Найти среднюю ЭДС индукции в проводнике. Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл и направлена перпендикулярно скорости движения проводника. Найти также мгновенное значение ЭДС индукции в проводнике в конце перемещения.

Задача № 6. Рамка, по которой проходит ток, равномерно вращается в однородном магнитном поле, индукция которого 4 мТл, с частотой 20 с-1. Площадь рамки 20 см². Ось вращения рамки лежит в ее плоскости и перпендикулярна вектору индукции поля. Найти максимальный магнитный поток сквозь плоскость рамки и ЭДС индукции, возникающей в рамке при ее вращении. Построить графики зависимости магнитного потока и ЭДС индукции от времени.

Задача № 7. Прямоугольная рамка площадью 500 см, состоящая из 200 витков провода, равномерно вращается в однородном магнитном поле вокруг оси, проходящей через ее центр параллельно одной из ее сторон, с частотой 10 с-1. Пр этом в рамке индуцируется ЭДС, максимальное значение которой 150 В. Найти индукцию магнитного поля.

Задача № 8. Алюминиевое кольцо расположено в однородном магнитном поле так, что его плоскость перпендикулярна вектору магнитной индукции поля. Диаметр кольца 25 см, толщина провода кольца 2 мм. Определить скорость изменения магнитной индукции поля со временем, если при этом в кольце возникает индукционный ток 12 А.

Читайте также:  Медицинский прибор для сердца током

Задача № 9. Соленоид, состоящий из 80 витков и имеющий диаметр 8 см, находится в однородном магнитном поле, индукция которого 60,3 мТл. Соленоид поворачивается на угол 180° в течение 0,2 с. Найти среднее значение ЭДС, возникающей в соленоиде, если его ось до и после поворота направлена вдоль поля.

Задача № 10. Катушку с ничтожно малым сопротивлением и индуктивностью 3 Гн присоединяют к источнику тока с ЭДС 15 В и ничтожно малым внутренним сопротивлением. Через какой промежуток времени сила тока в катушке достигнет 50 А?

Задача № 1. Как будут вести себя два проводника с токами, расположенные перпендикулярно друг другу?

Решение: Вокруг проводника с током, А возникает магнитное поле с индукцией В1. На участок АО второго проводника действует сила Ампера F1 направленная по правилу левой руки вниз, а на участок ОС действует сила Ампера F2, направленная вверх. Эта пара сил начнет вращать проводник АС вокруг точки О против часовой стрелки. Аналогично можно показать, что одновременно первый проводник начнет вращаться вокруг точки О по часовой стрелке.

Источник



Тест по физике Электромагнитное поле 9 класс

Тест по физике Электромагнитное поле 9 класс с ответами. Тест включает два варианта, в каждом по 10 заданий.

Вариант 1

1. Магнитное поле создается …

А. неподвижными заряженными частицами
Б. движущимися заряженными частицами

2. На каком из вариантов рисунка 68 указано правильное расположение линий магнитного поля вокруг прямолинейного проводника с током?

Рисунок 68

3. В какой точке (рис. 69) магнитное поле тока, протекающего по проводнику МN, действует на магнитную стрелку с наименьшей силой?

Рисунок 69

4. На каком из вариантов рисунка 70 правильно указано направление линий магнитного поля, созданного проводником с током АВ?

Рисунок 70

5. Два проводника АВ и CD расположены параллельно друг другу (рис. 71). Укажите направление тока в проводнике CD, если проводники притягиваются друг к другу.

Рисунок 71

6. На рисунке 72, а изображена отрицательно заряженная частица, движущаяся со скоростью и в магнитном поле. Какой вектор на рисунке 72, б указывает направление силы, с которой поле действует на частицу?

Рисунок 72

7. С какой силой действует магнитное поле индукцией 10 мТл на проводник, в котором сила тока 50 А, если длина активной части проводника 10 см? Линии магнитной индукции поля и направление тока взаимно перпендикулярны.

А. 20 мН
Б. 40 мН
В. 50 мН

8. Прямоугольная проволочная рамка АВСD помещена вблизи проводника MN, по которому течет ток (рис. 73). В каком из перечисленных ниже случаев в рамке будет возникать индукционный ток?

Рисунок 73

А. рамку вращают относительно неподвижного проводника МN, как показано на рисунке
Б. рамку вращают вокруг стороны АВ
В. рамку перемещают поступательно в вертикальном направлении

9. На какой частоте работает радиостанция, передающая программу на волне 250 м?

А. 1,2 МГц
Б. 12 МГц
В. 120 МГц

10. В каком случае (рис. 74) правильно показано расположение вектора напряженности электрического поля E и вектора магнитной индукции В в электромагнитной волне?

Рисунок 74

Вариант 2

1. Движущиеся электрические заряды создают …

А. магнитное поле
Б. электрическое поле
В. электрическое и магнитное поле

2. В каком случае (рис. 75) правильно изображено расположение линий магнитного поля катушки с током (соленоида)?

Рисунок 75

3. В какой точке (рис. 76) магнитное поле тока, протекающего по проводнику MN, действует на магнитную стрелку с наибольшей силой?

Рисунок 76

4. На рисунке 77 показано сечение проводника с током. Электрический ток направлен перпендикулярно плоскости рисунка. В каком случае правильно указано направление линий индукции магнитного поля, созданного этим током?

Рисунок 77

5. Проводник с током находится между полюсами магнита (рис. 78). Какой вектор указывает направление силы, действующей со стороны магнитного поля на проводник?

Рисунок 78

6.На рисунке 79 изображена положительно заряженная частица, движущаяся со скоростью v в магнитном поле. Какой вектор на рисунке 79, б указывает направление силы, с которой поле действует на частицу?

Рисунок 79

7. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.

А. 40 мТл
Б. 80 мТл
В. 60 мТл

8. Проволочное кольцо расположено в однородном магнитном поле. В каком из случаев (рис. 80) в кольце будет возникать индукционный ток?

Рисунок 80

А. кольцо движется прямолинейно вдоль линий магнитной индукции
Б. кольцо движется прямолинейно перпендикулярно линиям магнитной индукции
В. кольцо вращается вокруг оси OO

9. Чему равна длина волн, посылаемых радиостанцией, работающей на частоте 1400 кГц?

А. 2,5 м
Б. 214,3 м
В. 40 м

10. Электромагнитные волны являются …

А. поперечными волнами
Б. продольными волнами

Ответы на тест по физике Электромагнитное поле 9 класс
Вариант 1
1-Б
2-А
3-В
4-В
5-А
6-Б
7-В
8-Б
9-А
10-В
Вариант 2
1-В
2-В
3-А
4-Б
5-Б
6-А
7-А
8-В
9-Б
10-А

Источник