Два параллельных длинных провода с током 6 а в каждом удалили друг от друга

Сила Лоренца и сила Ампера

Транскрипт

1 Вариант С какой силой действует магнитное поле индукцией 1Тл на отрезок прямого провода длиной 2м, расположенного перпендикулярно линиям индукции, если по проводу течет ток 1кА? (2кН) 2. Рамка гальванометра длиной 4см и шириной 1,5см содержит 200 витков тонкого провода. Рамка помещена в магнитное поле с индукцией 0,1Тл так, что плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти магнитный момент рамки, если по рамке течет ток 1мА. (120мкА/м 2 ) 3. Двухпроводная линия состоит из длинных параллельных прямых проводов, находящихся на расстоянии d = 4 см друг от друга. По проводам текут одинаковые токи I = 50 А. Определить силу взаимодействия токов, приходящуюся на единицу длины проводов. 4. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл находится прямой провод длиной L = 8 см, расположенный под углом α= 60º к силовым линиям поля. По проводу течет ток I = 2 А. Под действием сил поля провод переместился на расстояние 5 см. Найти работу А сил поля.

2 Вариант Найти угол между направлениями вектора индукции и тока, если на провод действует сила 10мН. Длина провода 10см, ток 20А и индукция магнитного поля 0,01Тл. (30 ) 2. Найти механический момент, действующий на рамку с током, помещенной в магнитное поле с индукцией 0,1Тл, если по рамке течет ток 1мА, и рамка содержит 200 витков тонкого провода и имеет длину 4см и ширину 1,5см. (12мкН/м) 3. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл расположен отрезок прямолинейного проводника длиной L = 10 см под углом α= 30 к направлению. По проводнику течет ток I = 20 A. С какой силой действует магнитное поле на этот проводник? 4. Два тонких прямых бесконечных параллельных проводника, по которым в одном направлении идут токи I 1 = 5 A, I 2 = 10 A находятся в вакууме на расстоянии r 1 = 2 см друг от друга. Определить работу на единицу длины проводников, которую необходимо совершить, чтобы увеличить расстояние между ними до r 2 = 12 см. 2

3 Вариант Прямой длинный провод расположен в одной плоскости с квадратной рамкой так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу течет ток 1кА. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая сторона рамки находится от провода на расстоянии, равном ее длине. (0,1Н) 2. Короткая катушка содержит 200 витков провода, по которому течет ток 4А. Площадь поперечного сечения катушки 150см 2. Катушка помещена в однородно магнитное поле напряженностью 8кА/м так, что ее ось составляет угол 60 с линиями индукции. Определить магнитный момент катушки. (12А м 2 ) 3. Квадратная рамка со стороной а и массой m расположена в воздухе в одной плоскости на расстоянии b от прямого бесконечного проводника с током I 1. При каком токе I 2 в рамке она будет висеть неподвижно? 4. По двум длинным параллельным проводникам течет в одном направлении ток I = 6 A в каждом. Проводники удалили друг от друга так, что расстояние между ними стало в 2 раза больше первоначального. Какую работу на единицу длины проводов совершили при этом силы Ампера? 3

4 Вариант Определить силу, действующую на тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом 15см, если по проводу течет ток 30А и провод находится в магнитном поле индукцией 20мТл. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции. (0,156Н) 2. Проволочный виток радиусом 5см находится в однородном магнитном поле напряженностью 2кА/м. Плоскость витка образует угол 60 с направлением поля. По витку течет ток 4А. Найти механический момент, действующий на виток. (39,5мкН/м) 3. Длинный прямой проводник расположен в одной плоскости с квадратной проволочной рамкой параллельно двум ее сторонам. По рамке и проводу текут одинаковые токи I= 10 A. Ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии b = a. Определить силу, действующую на рамку. 4. Квадратная рамка со стороной а = 10 см, по которой течет ток I = 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл). Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол α= 2 /3π. 4

5 Вариант Определить силу взаимодействия шин генератора, находящихся на расстоянии 4мм друг от друга, если по ним течет ток 50А и их длина равна 1м. (0,125Н) 2. Виток диаметром 20см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 10А. Найти механический момент, действующий на виток, если горизонтальная составляющая магнитной индукции поля Земли равна 20мкТл. (6,28мкН/м) 3. Найти магнитный момент pm тонкого кругового витка с током I, если радиус витка R = 100 мм и индукция магнитного поля в его центре В = 6 мктл. 4. Виток, по которому течет ток I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр витка равен D = 10 см. Определить работу А, которую необходимо совершить, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром. Расчет выполнить для двух случаев: а) поворот на угол α= π/2; б) поворот на угол α=π. 5

6 Вариант По тонкому проводу в виде кольца радиусом 20см течет ток 200А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией 20мТл. Определить силу, растягивающую кольцо. (0,4Н) 2. Рамка гальванометра площадью 1см 2, содержащая 200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити в магнитном поле с индукцией 5мТл, так, что нормаль к плоскости рамки перпендикулярна линиям магнитной индукции. Найти постоянную кручения нити, если при пропускании по рамке тока 2мкА рамка поворачивается на угол 30. (332пН м/рад) 3. Магнитный момент кругового витка p m = 1 А.м 2. Индукция магнитного поля в центре витка В = 2, Тл. Вычислить силу тока I в витке и радиус R витка. 4. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,1 Тл находится проводник, согнутый в виде квадрата со стороной а = 0,1 м. По проводнику течет ток I = 20 A. Плоскость квадрата составляет угол α= 20 с направлением поля. Определить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. 6

7 Вариант Определить силу отталкивания двух параллельных проводов, находящихся на расстоянии 20см друг от друга, если их длина 2м и по ним текут токи 10кА. (200Н) 2. По витку радиусом 5см течет ток 10А. Определить магнитный момент кругового тока. (78,6мА м 2 ) 3. Найти магнитный момент pm кольца с током I, если на оси кольца на расстоянии d = 1 м от его плоскости магнитная индукция В = 10 8 Тл. Считать радиус кольца R много меньше d. 4. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл свободно установился проводящий виток диаметром d = 10 см. Для того, чтобы повернуть виток на угол α=π /2 относительно оси, совпадающей с диаметром, необходимо совершить работу А = Дж. Какой ток течет по витку? 7

8 Вариант Два параллельных провода взаимодействуют с силой 1мН. Найти силу тока в проводах, если длина их 1м и расстояние между ними 1см. (7,1А) 2. Короткая катушка имеет квадратное сечение со стороной 10см и имеет 1000 витков тонкого провода. Найти магнитный момент, если по катушке течет ток силой 1А. (10А м 2 ) 3. В атоме водорода вокруг ядра движется электрон по круговой орбите некоторого радиуса. Зная заряд электрона и его массу, найти отношение магнитного момента P m эквивалентного кругового тока к величине момента импульса L орбитального движения электрона. 4. Квадратная рамка с током I 1 = 2 A расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом, по которому течет ток I 2 = 30 A. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии b = 3 см. Сторона рамки а = 2 см. Найти работу А, которую надо совершить, чтобы повернуть рамку вокруг ее оси на

9 Вариант Три параллельных прямых провода расположены на одинаковом расстоянии 10см друг от друга. Определить силу, действующую на отрезок длиной 1м каждого провода, если по ним текут одинаковые токи 100А, причем направления токов в двух проводах совпадают. (20мН, 34,6мН) 2. Напряженность магнитного поля в центре кругового тока равна 200А/м. Магнитный момент витка равен 1А м 2. Вычислить силу тока в витке и радиус витка. (37А; 9,27см) 3. Заряд q = Кл равномерно распределен на тонком кольце радиусом R = 0,1 м. Кольцо равномерно вращается с частотой ν= 10 Гц относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр. Определить магнитный момент, обусловленный вращением кольца. 4. В центре тонкого длинного соленоида расположен маленький виток площадью S = 1 cм 2. По витку идет ток i0 того же направления, что и в соленоиде. Плотность намотки соленоида n = 20 витков/см. Сила тока в соленоиде I = 5 A. Виток перемещают в середину основания соленоида, совершая при этом работу А = Дж. Найти величину тока I 0 в витке. 9

10 Вариант Прямой провод длиной 20см, по которому течет ток 30А, находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,01Тл. Найти силу, действующую на провод, если угол между направлением тока и вектором индукции равен 45. (42,3мН) 2. По кольцу радиусом R течет ток. На оси кольца на расстоянии 1м от его плоскости магнитная индукция равна 10нТл. Определить магнитный момент кольца с током, если радиус много меньше расстояния 1м. (50мА м 2 ) 3. Рамка гальванометра длиной 4 см и шириной 1,5 см, содержащая N = 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией В = 0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Найти 1) механический момент М, действующий на рамку, когда по витку течет ток 1 ма; 2) магнитный момент pm рамки при этом токе. 4. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи 20 А и 30 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины), чтобы раздвинуть проводники до расстояния 20 см7 10

11 Вариант Вычислить магнитный момент эквивалентного кругового тока движущегося электрона в невозбужденном атоме водорода по орбите радиусом 53пм. Атом находится в магнитном поле с индукцией 0,1Тл, причем линии индукции параллельны плоскости орбиты электрона. (9, А м 2 ) 2. Магнитная стрелка помещена в центре кругового проводника радиусом r = 20 см. Виток расположен в плоскости магнитного меридиана Земли. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка отклонена на угол = 9 от плоскости магнитного меридиана? Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна Вг = Тл. 3. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 20 см друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи 2 А и 3 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины), чтобы раздвинуть проводники до расстояния 40 см7 4. Квадратная проволочная рамка со стороной 10 см расположена в одной плоскости с длинным проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. Ближняя к проводу сторона рамки (АВ) закреплена и находится на расстоянии от провода, равном ее длине. По проводу течет ток 10 А, а по рамке течет ток, равный 0,1 А. Определить момент силы, действующий на участок ВС рамки. 11

Смотрите так же:  Подключение дополнительной автомобильной розетки через реле

12 Вариант Вычислить механический момент, действующий на эквивалентный круговой ток движущегося электрона по орбите радиусом 53пм. Плоскость орбиты параллельна силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,1Тл. (9, Н м) 2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01Тл помещен проводник длиной 20см. Определить силу, действующую на проводник, если по нему течет ток силой 5А, а угол между направлением тока и вектором магнитной индукции равен 30. (50мН) 3. На проволочный виток с током i радиусом R = 10 см, помещенный между полюсами магнита, действует максимальный механический момент Мmax = Н.м. Виток закрепили неподвижно так, что плоскость витка параллельна силовым линиям. Помещенная в центр витка магнитная стрелка установилась под углом 5 к плоскости витка. Определить напряженность поля между магнитами. Действием магнитного поля Земли пренебречь. 4. Два прямолинейных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении. Найти токи, текущие по каждому проводнику, если известно, что для того, чтобы раздвинуть проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) 55 мкдж/м. 12

13 Вариант Найти отношение магнитного момента эквивалентного кругового тока при движении электрона по круговой орбите в атоме водорода к моменту импульса орбитального движения электрона. Заряд и масса электрона известны. (87,9ГКл/кг) 2. По трем параллельным длинным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии друг от друга, равном 20см, текут одинаковые токи силой 400А. В двух проводах направление токов совпадает. Определить силу, действующую на единицу длины каждого провода. (160мН; 160мН; 277мН) 3. Виток установили в плоскости магнитного меридиана Земли и пустили по нему ток 10 A. Виток может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с диаметром витка 20 см. Какой вращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении? Горизонтальная составляющая индукции магнитного поля Земли В = Тл. 4. В однородном магнитном поле ( линии индукции которого направлены вертикально вверх, на двух тонких невесомых нитях подвешен горизонтально проводник, массой 0,16 кг и длиной 80 см. Концы проводника при помощи гибких проводников, находящихся вне магнитного поля, подсоединены к источнику тока. На какой угол отклонятся нити подвеса от вертикали, если по проводу течет ток 2 А, а индукция магнитного поля 1 Тл? 13

14 Вариант По тонкому стержню длиной 20см равномерно распределен заряд 240нКл. Стержень вращается с постоянной угловой скоростью 10рад/с относительно оси проходящей через его середину. Определить магнитный момент, обусловленный вращением заряженного стержня. (4нА/м 2 ) 2. Прямой провод длиной 40см, по которому течет ток силой 100А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,5Тл. Какую работу совершают силы, действующие со стороны поля на провод, переместив его на 40см перпендикулярно силовым линиям поля и проводу. (8Дж) 3. Короткая катушка с площадью поперечного сечения 150 см 2 содержит N = 200 витков провода, по которому течет ток 4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью Н = 8 ка/м. Определить магнитный момент pm катушки, а также вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60 с линиями индукции. 4. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 10 см друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи 20 А и 30 А. Какую работу надо совершить (на единицу длины), чтобы раздвинуть проводники до расстояния 20 см7 14

15 Вариант Тонкое кольцо радиусом 10см несет заряд 10нКл и вращается относительно оси проходящей через центр кольца и перпендикулярной его плоскости с частотой 10об/с. Определить магнитный момент кругового тока, создаваемого кольцом. (3,14нА м 2 ) 2. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом, так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут токи силой 200А. Определить силу, действующую на рамку, если ее ближайшая к проводу сторона находится от провода на расстоянии, равном ее длине. (4мН) 3. В атоме водорода движется электрон вокруг ядра по окружности радиусом 5, м. Атом помещен в магнитное поле с индукцией В = 0,1 Тл, направленное параллельно плоскости орбиты электрона. Вычислить магнитный момент pm эквивалентного кругового тока и механический момент М, действующий на круговой ток. 4. Два прямолинейных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении. Найти токи, текущие по каждому проводнику, если известно, что для того, чтобы раздвинуть проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) 150 мкдж/м. 15

16 Вариант Из проволоки длиной 20см сделан квадратный контур. Контур помещен в магнитное поле с индукцией 0,1Тл так, что плоскость контура составляет угол 45 с направлением силовых линий магнитного поля. По контуру течет ток 2А. Найти вращающий момент сил, действующих на контур. (353мкН м) 2. В однородном магнитном поле с индукцией 0,01Тл находится прямой проводник длиной 20см, по которому течет ток силой 5А. Определить угол между направлением тока и силовыми линиями магнитного поля, если на проводник действует сила 50мН. (30 ). 3. На столе лежит прямоугольная рамка массой 1 г со сторонами 10 см и 4 см. По рамке течет ток 25 А. В одной вертикальной плоскости с рамкой, параллельно поверхности стола расположен прямой провод на расстоянии 5 см от стола. В каком направлении должен течь ток по проводу, чтобы рамка оторвалась от поверхности стола. Определить силу тока в проводе в момент отрыва рамки от стола. 4. Линейный проводник с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля. Во сколько раз изменится сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если его изогнуть в виде полуокружности? Плоскость полуокружности перпендикулярна магнитному полю. 16

17 Вариант Круговой контур из проволоки длиной 20см, по которому течет ток 2А, расположен в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл так, что его плоскость составляет угол 45 с направлением силовых линий магнитного поля. Определить вращающий момент сил, действующих на контур. (0,45мН м) 2. По проводу длиной 70см, находящемуся в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл и расположенному перпендикулярно силовым линиям, течет ток силой 70А. Определить силу, действующую на провод. (4,9Н). 3. Прямой проводник длиной 20 см и массой 5 г подвешен горизонтально на двух легких вертикальных нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально и перпендикулярно проводнику. Точки подвеса симметричны относительно центра масс. Определить силу и направление тока, который необходимо пропустить через проводник, чтобы одна из нитей оборвалась. Индукция магнитного поля 49 мтл. Каждая нить разрывается при нагрузке 39,2 мн. 4. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямым длинным проводником так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи по 10 А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки расположена на расстоянии равном половине ее длины. 17

18 Вариант Прямоугольная катушка гальванометра размерами 3 2см имеет 400 витков тонкой проволоки. Катушка подвешена в магнитном поле с индукцией 0,1Тл так, что ее плоскость параллельна силовым линиям поля. Найти вращающий момент катушки, если по ней течет ток 0,1мкА. (2,4мН м) 2. Два прямолинейных длинных проводника находятся на расстоянии 10см друг от друга. По проводникам текут токи в одном направлении 20А и 30А. Определить работу (на единицу длины проводника), которую надо совершить, чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния 20см. (0,83мДж/м). 3. Проводящая рамка, имеющая форму равностороннего треугольника со стороной 10 см, помещена в однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рамки. Индукция магнитного поля 1 Тл. Определить силу, растягивающую рамку, если по рамке течет ток 10 А. 4. По прямому горизонтально расположенному проводу пропускают ток 20 А. Под проводом. на расстоянии 1,5 см параллельно ему лежит на столе алюминиевый провод, по которому течет ток 15 А. Какой должна быть площадь поперечного сечения алюминиевого провода, чтобы он не оторвался от стола. Плотность алюминия 2,7 г/см 3. 18

19 Вариант Найти вращающий момент, действующий на катушку гальванометра, помещенной в магнитное поле с индукцией 0,1Тл так, что ее плоскость составляет угол 60 с направлением силовых линий магнитного поля. Катушка имеет размеры прямоугольника 2 3см и по ней течет ток 0,1мкА. (1,2нН м) 2. На прямой провод длиной 1м, расположенный в однородном магнитном поле с индукцией 1Тл перпендикулярно линиям индукции, действует сила 2кН. Определить силу тока в проводе. (1кА) 3. Два прямолинейных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении. Найти токи, текущие по каждому проводнику, если известно, что для того, чтобы раздвинуть проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) 70 мкдж/м. 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 2 А, а по проводу ток 5 А. Стороны контура а= 20см и в=40 см. Расстояние от ближайшей стороны в контура до провода 10 см. 19

20 Вариант Плоский квадратный контур со стороной 10см, по которому течет ток силой 100А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 1Тл. Определить работу, совершаемую внешними силами при повороте контура относительно оси, проходящей через середину его противоположных сторон на угол 90. (1Дж) 2. Прямой провод, по которому течет ток 20А, расположен в однородном магнитном поле так, что направление тока составляет угол 30 с линиями индукции. Определить индукцию поля, если на провод действует сила 10мН. (0,01Тл) 3. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,01 Тл находится прямой провод длиной L = 8 см, расположенный под углом = 60º к силовым линиям поля. По проводу течет ток 2 А. Под действием сил поля, провод переместился на расстояние 5 см. Найти работу А сил поля. 4. Провод в виде тонкого полукольца радиусом 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 50 мтл. По проводу течет ток 10 А. Найдите силу, действующую на провод со стороны магнитного поля, если плоскость полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции, а подводящие провода находятся вне магнитного поля. 20

Смотрите так же:  Электропроводка без гофры

21 Вариант Рамка с током силой 5А содержит 20 витков тонкого провода. Определить магнитный момент рамки с током, если ее площадь равна 10см 2. (0,1А м 2 ) 2. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. Ближайшая сторона рамки находится от провода на расстоянии равном ее длине. На рамку действует сила 0,1Н. Определить токи в проводе и в рамке, если они одинаковы по величине. (1кА) 3. Два тонких прямых бесконечных параллельных проводника, по которым в одном направлении идут токи 5 A и 10 A находятся в вакууме на расстоянии 2 см друг от друга. Определить работу на единицу длины проводников, которую необходимо совершить, чтобы увеличить расстояние между ними до 12 см. 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 5 А, а по проводу ток 2 А. Стороны контура а= 30см и в=60 см. Расстояние от ближайшей стороны в контура до провода 40 см. 21

22 Вариант По витку радиусом 10см течет ток силой 50А. Виток помещен в однородное магнитное поле с индукцией 0,2Тл. Определить момент силы, действующий на виток, если плоскость его составляет угол 60 с линиями индукции. (0,157Н м) 2. По проводу в виде тонкого полукольца радиусом 10см течет ток силой 10А. Плоскость полукольца перпендикулярна линиям индукции. На провод действует сила 0,1Н. Определить индукцию магнитного поля. (50мТл) 3. По двум длинным параллельным проводникам течет в одном направлении ток 6 A в каждом. Проводники удалили друг от друга так, что расстояние между ними стало в 2 раза больше первоначального. Какую работу на единицу длины проводов совершили при этом силы Ампера? 4. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 20 см течет ток 10 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено магнитное поле с индукцией 20 мтл. Определить силу натяжения кольца. 22

23 Вариант Кольцо радиусом 10см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,318Тл. Плоскость кольца составляет угол 30 с линиями индукции. Найти магнитный поток. (5мВб) 2. По двум параллельным проводам длиной 1м текут токи силой 50А в разных направлениях. Сила взаимодействия провода равна 0,125Н. Определить расстояние между проводами. (4мм) 3. Квадратная рамка со стороной а = 10 см, по которой течет ток i = 200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле (В = 0,2 Тл). Определить работу, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол = 2 /3. 4. Из проволоки сделано полукольцо радиусом 10 см, по которому течет ток 10 А. Полукольцо помещено в магнитное поле, вектор индукции которого лежит в плоскости полукольца и перпендикулярен диаметру. Индукция поля равна 50 мтл. Определить силу, действующую на проволоку. 23

24 Вариант Магнитный момент рамки с током силой 20А равен 1А м 2. Рамка имеет площадь 10см 2. Определить число витков провода, из которого изготовлена рамка. (50) 2. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом 10см, текут одинаковые токи силой 10А в каждом. Плоскости колец параллельны и расстояние между ними равно 1мм. Найти силу взаимодействия колец. (12,6мН) 3. Виток, по которому течет ток i = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр витка равен D = 10 см. Определить работу А, которую необходимо совершить, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром. Расчет выполнить для двух случаев: а) поворот на угол = /2; б) поворот на угол =. 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 3 А, а по проводу ток 5 А. Стороны контура а= 40см и в=60 см. Расстояние от ближайшей стороны в контура до провода 20 см. 24

25 Вариант Момент силы, действующий на виток с током силой 100А равен 0,314Н м. Виток имеет радиус 10см и плоскость его составляет угол 60 с линиями индукции однородного магнитного поля, в котором находится виток. Определить индукцию поля. (0,2Тл) 2. По двум одинаковым квадратным контурам со стороной 20см текут токи силой 10А в каждом. Определить силу взаимодействия контуров, если расстояние между плоскостями контуров равно 2мм. (8мН) 3. В однородном магнитном поле, индукция которого В = 0,1 Тл находится проводник, согнутый в виде квадрата со стороной 0,1 м. По проводнику течет ток I = 20 A. Плоскость квадрата составляет угол = 20 с направлением поля. Определить работу, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 5 А, а по проводу ток 2 А. Стороны контура а= 20см и в=40 см. Расстояние от ближайшей стороны в контура до провода 10 см. 25

26 Вариант Напряженность магнитного поля в центре кругового витка равна 500А/м. Магнитный момент витка равен 6А м 2. Вычислить силу тока в витке и его радиус. (115А; 11,5см) 2. На шины генератора длиной 2м действует притягивающая сила, равная 200Н. По шинам идет ток силой 10кА. Определить расстояние между шинами. (20см) 3. В однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл свободно установился проводящий виток диаметром d = 10 см. Для того, чтобы повернуть виток на угол π /2 относительно оси, совпадающей с диаметром, необходимо совершить работу А = Дж. Какой ток течет по витку? 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 2 А, а по проводу ток 5 А. Стороны контура а= 20см и в=40 см. Расстояние от ближайшей стороны а контура до провода 30 см. 26

27 Вариант По проводу, изогнутому в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом 15см, течет ток силой 30А. Провод находится в однородном магнитном поле и плоскость дуги перпендикулярна линиям индукции. На провод действует сила 0,156Н. Определить индукцию магнитного поля. (20мТл) 2. Короткая катушка площадью поперечного сечения 250см 2, содержащая 500 витков тонкого провода, по которому течет ток силой 5А, находится в однородном магнитном поле напряженностью 1000А/м. Найти магнитный момент катушки. (62,5А м 2 ) 3. Квадратная рамка с током 2 A расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом, по которому течет ток 30 A. Проходящая через середины противолежащих сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстоянии b = 3 см. Сторона рамки а = 2 см. Найти работу А, которую надо совершить, чтобы повернуть рамку вокруг ее оси на Из проволоки сделано полукольцо радиусом 10 см, по которому течет ток 20 А. Полукольцо помещено в магнитное поле, вектор индукции которого лежит в плоскости полукольца и перпендикулярен диаметру. Индукция поля равна 20 мтл. Определить силу, действующую на проволоку. 27

28 Вариант Вращающий момент, действующий на рамку гальванометра равен 1,2нН м. Рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл, и угол между плоскостью рамки и силовыми линиями поля составляет 60. Определить ток, текущий в рамке, если ее сечение равно 6см 2. (0,1мкА) 2. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на расстоянии 5см друг от друга, текут одинаковые токи силой 200А. В двух проводах направления токов совпадают. Найти силу, действующую на 1м длины каждого провода. (40мН; 67,2мН) 3. В центре тонкого длинного соленоида расположен маленький виток площадью S = 1 cм2. По витку идет ток i0 того же направления, что и в соленоиде. Плотность намотки соленоида n = 20 витков/см. Сила тока в соленоиде 5 A. Виток перемещают в середину основания соленоида, совершая при этом работу А = Дж. Найти величину тока в витке. 4. Определить силу, с которой действует бесконечно длинный прямой провод на прямоугольный контур. Провод расположен к плоскости контура. По контуру течет ток 2 А, а по проводу ток 5 А. Стороны контура а= 20см и в=40 см. Расстояние от ближайшей стороны в контура до провода 20 см. 28

Два параллельных длинных провода с током 6 а в каждом удалили друг от друга

1. уЙУФЕНБ УПУФПЙФ ЙЪ ФПОЛПЗП ЛПМШГБ, РП ЛПФПТПНХ ТБЧОПНЕТОП ТБУРТЕДЕМЕО ЪБТСД q, Й ПЮЕОШ ДМЙООПК ТБЧОПНЕТОП ЪБТСЦЕООПК ОЙФЙ, ТБУРПМПЦЕООПК РП ПУЙ ЛПМШГБ ФБЛ, ЮФП ПДЙО ЙЪ ЕЈ ЛПОГПЧ УПЧРБДБЕФ У ГЕОФТПН ЛПМШГБ. оБ ЕДЙОЙГХ ДМЙОЩ ОЙФЙ РТЙИПДЙФУС ЪБТСД . оБКФЙ УЙМХ ЧЪБЙНПДЕКУФЧЙС ЛПМШГБ Й ОЙФЙ.

2. чОХФТЙ ЫБТБ, ЪБТСЦЕООПЗП ТБЧОПНЕТОП У ПВЯЈНОПК РМПФОПУФША Т, ЙНЕЕФУС УЖЕТЙЮЕУЛБС РПМПУФШ. гЕОФТ РПМПУФЙ УНЕЭЕО ПФОПУЙФЕМШОП ГЕОФТБ ЫБТБ ОБ ЧЕМЙЮЙОХ a. оБКФЙ ОБРТСЦЕООПУФШ РПМС ЧОХФТЙ РПМПУФЙ, УЮЙФБС ПФОПУЙФЕМШОХА ДЙЬМЕЛФТЙЮЕУЛХА РТПОЙГБЕНПУФШ ЫБТБ ТБЧОПК ЕДЙОЙГЕ.

3. дЙУЛ ТБДЙХУБ R ЪБТСЦЕО ТБЧОПНЕТОП У РПЧЕТИОПУФОПК РМПФОПУФША . пРТЕДЕМЙФШ ОБРТСЦЕООПУФШ РПМС E Ч ФПЮЛЕ, ОБИПДСЭЕКУС ОБ РЕТРЕОДЙЛХМСТЕ Л ДЙУЛХ, РТПИПДСЭЕН ЮЕТЕЪ ЕЗП ГЕОФТ, ОБ ТБУУФПСОЙЙ d ПФ ДЙУЛБ.

4. вЕУЛПОЕЮОП ДМЙООБС РТСНБС ОЙФШ ЪБТСЦЕОБ ТБЧОПНЕТОП У МЙОЕКОПК РМПФОПУФША =0.40 НЛлМ. чЩЮЙУМЙФШ ТБЪОПУФШ РПФЕОГЙБМПЧ ФПЮЕЛ 1 Й 2, ЕУМЙ ФПЮЛБ 2 ОБИПДЙФУС ДБМШЫЕ ПФ ОЙФЙ, ЮЕН ФПЮЛБ 1, Ч =2.0 ТБЪБ.

5. ъБТСД q ТБУРТЕДЕМЕО ТБЧОПНЕТОП РП ПВЯЕНХ ЫБТБ ТБДЙХУБ R. уЮЙФБС ДЙЬМЕЛФТЙЮЕУЛХА РТПОЙГБЕНПУФШ
=1, ОБКФЙ:

Б) УПВУФЧЕООХА ЬМЕЛФТЙЮЕУЛХА ЬОЕТЗЙА ЫБТБ;
В) ПФОПЫЕОЙЕ ЬОЕТЗЙЙ W1 ЧОХФТЙ ЫБТБ Л ЬОЕТЗЙЙ W2 Ч ПЛТХЦБАЭЕН РТПУФТБОУФЧЕ.

Смотрите так же:  Правила измерения электрического тока в цепи амперметром

6. фТЙ ЛПОГЕОФТЙЮЕУЛЙЕ УЖЕТЩ ЙНЕАФ ТБДЙХУЩ r1 -1 . оБКФЙ:

Б) БНРМЙФХДХ ФПЛБ Ч ГЕРЙ;
В) ТБЪОПУФШ ЖБЪ НЕЦДХ ФПЛПН Й ЧОЕЫОЙН ОБРТСЦЕОЙЕН;
Ч) БНРМЙФХДЩ ОБРТСЦЕОЙС ОБ ЛПОДЕОУБФПТЕ Й ЛБФХЫЛЕ.

23. лПМЕВБФЕМШОЩК ЛПОФХТ УПУФПЙФ ЙЪ ЛПОДЕОУБФПТБ ЈНЛПУФША у = 4 НЛЖ, ЛБФХЫЛЙ У ЙОДХЛФЙЧОПУФША L = 2 НзО Й БЛФЙЧОПЗП УПРТПФЙЧМЕОЙС R = 10 пН. оБКФЙ ПФОПЫЕОЙЕ ЬОЕТЗЙЙ НБЗОЙФОПЗП РПМС ЛБФХЫЛЙ Л ЬОЕТЗЙЙ ЬМЕЛФТЙЮЕУЛПЗП РПМС ЛПОДЕОУБФПТБ РТЙ УЧПВПДОЩИ ЛПМЕВБОЙСИ, ЛПЗДБ УЙМБ ФПЛБ ДПУФЙЗБЕФ НБЛУЙНБМШОПЗП ЪОБЮЕОЙС.

24. ч ЛПМЕВБФЕМШОПН ЛПОФХТЕ У ЕНЛПУФША у =10 НЛЖ, ЙОДХЛФЙЧОПУФША L = 25 НзО Й БЛФЙЧОЩН УПРТПФЙЧМЕОЙЕН R = 1 пН ЧПЪОЙЛБАФ УЧПВПДОЩЕ ЛПМЕВБОЙС. юЕТЕЪ УЛПМШЛП ЛПМЕВБОЙК БНРМЙФХДБ ФПЛБ Ч ЬФПН ЛПОФХТЕ ХНЕОШЫЙФУС Ч Е ТБЪ?

25. уПМЕОПЙД У ЙОДХЛФЙЧОПУФША L =7 НзО Й БЛФЙЧОЩН УПРТПФЙЧМЕОЙЕН R = 44 пН РПДЛМАЮЙМЙ УОБЮБМБ Л ЙУФПЮОЙЛХ РПУФПСООПЗП ОБРТСЦЕОЙС U, Б ЪБФЕН Л ЗЕОЕТБФПТХ УЙОХУПЙДБМШОПЗП ОБРТСЦЕОЙС У ДЕКУФЧХАЭЙН ЪОБЮЕОЙЕН U=U0 . рТЙ ЛБЛПК ЮБУФПФЕ ЗЕОЕТБФПТБ НПЭОПУФШ, РПФТЕВМСЕНБС УПМЕОПЙДПН, ВХДЕФ Ч =5.0 ТБЪБ НЕОШЫЕ, ЮЕН Ч РЕТЧПН УМХЮБЕ ?

26. гЕРШ РЕТЕНЕООПЗП ФПЛБ РТЕДУФБЧМЕОБ ОБ ТЙУХОЛЕ. пРТЕДЕМЙФШ УДЧЙЗ ЖБЪ
НЕЦДХ ОБРТСЦЕОЙЕН ОБ ЛПОДЕОУБФПТЕ Й ФПЛПН, ФЕЛХЭЙН ЮЕТЕЪ УПРТПФЙЧМЕОЙЕ R.

Инструкция по физ практикуму / RAB12

Лабораторная работа № 12.

Взаимодействие параллельных токов.

Электрический ток, текущий по бесконечно длинному проводу, создает вокруг себя магнитное поле, величина индукции и напряженности определяется выражением

,

где r – расстояние от центра провода до точки, где определяется магнитное поле. Индукция магнитного поля – вектор, лежащий в плоскости, перпендикулярной к проводнику, и ориентированной по “правилу буравчика”. Если направить поступательное движение буравчика по току, то направление вращения рукоятки укажет направление вектора магнитной индукции.

Если два параллельных проводника с токами ирасположены на расстоянии r друг от друга, то между ними возникает магнитное взаимодействие, которое выражается формулой

где — магнитная постоянная,— сила, действующая на единицу длины каждого из проводников. Если токи направлены в одну сторону, то проводники притягиваются, при антипараллельных токах проводники отталкиваются.

Формула взаимодействия параллельных проводников с током лежит в основе определения четвертой основной единицы системы СИ — ампера.

Ампер — сила неизменяющегося тока, который проходя по двум параллельным тонким проводникам, расположенным на расстоянии 1 м один от другого, вызывает между этими проводниками силу, равную Н на каждый метр длины.

Силы магнитного взаимодействия проводников с током подчиняются 3-му закону Ньютона

Работа на единицу длины проводников, совершаемая при увеличении расстояния от r1 до r2, равна

2. Изучение магнитного поля и силы взаимодействия двух параллельных проводников с токами

Сначала изучим магнитное поле, создаваемое линейными токами. Для измерения магнитного поля, создаваемого проводником с током, будем использовать настоящую компьютерную модель, у которой оставшийся проводник имеет нулевой ток и вектор магнитной индукции на оси этого проводника показывает величину и направление магнитной индукции, создаваемой проводником с током. При измерении магнитного поля, создаваемого двумя бесконечными прямолинейными проводниками с током, будем использовать принцип суперпозиции, согласно которому магнитное поле в некоторой точке есть сумма магнитного поля первого проводника в отсутствие второго и магнитного поля второго проводника в отсутствие первого.

Контрольное задание 1

Теперь вам необходимо выполнить вариант задания, указанный преподавателем, из следующего списка. Полученные результаты необходимо занести в лабораторную тетрадь.

По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковых направлениях токи, причем I1 = 2I2. Расстояние между ними равно r = 1,5 м. На прямой, соединяющей оси проводников, определить положение точки, в которой магнитная индукция равна нулю.

По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковых направлениях токи, причем I1 = I2. Расстояние между ними равно r = 1,4 м. На прямой, соединяющей оси проводников, определить положение точки, в которой магнитная индукция равна нулю.

Найти силу I1 бесконечного прямого тока, при котором индукция поля на расстоянии от провода r = 1 м равна B12 = 0,4 мкТл .

Два прямолинейных длинных проводника расположены параллельно на расстоянии r = 1 м друг от друга. По проводникам текут токи I1 = 1 А и I2 = -1 А в противоположных направлениях. Найти величину и направление магнитной индукции в точке, находящейся на прямой, соединяющей оси проводников, на расстоянии 0,5 м от каждого проводника.

По двум длинным проводам, расположенным параллельно друг другу на расстоянии r = 1,5 м, идут в одном направлении направлении токи I1 = 1 А и I2 = 2 А. Определить индукцию поля в точке, находящейся на прямой, соединяющей оси проводников и отстоящей на r1 = 0,5 м от первого из проводов и на r2 = 1 м от второго.

По двум длинным прямым проводникам, находящимся на расстоянии r = 1,2 м друг от друга, протекают токи силой I1 = I2 = 1 А в одном направлении направлении. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на прямой, соединяющей оси проводников, на расстоянии r1 = r2 = 0,6 м от каждого проводника.

Найти индукцию магнитного поля в точке, отстоящей на r1 = 1,5 м от бесконечно длинного прямого провода, по которому течет ток силой I1 = 2 А.

По двум длинным параллельным проводам, расстояние между которыми r = 1 м, текут в противоположных направлениях токи силой I1 = 2 А и I2 = — 2 А каждый. Определить индукцию магнитного поля в точке, находящейся на прямой, соединяющей оси проводников и расстояние которой от обоих проводов одинаково и равно r1 = r2 = 0,5 м.

По двум длинным параллельным проводам текут в одинаковых направлениях токи, причем I1 = 2I2. Расстояние между ними равно r = 0,9 м. На прямой, соединяющей оси проводников, определить положение точки, в которой магнитная индукция равна нулю.

Найти силу I1 бесконечного прямого тока, при котором индукция поля на расстоянии от провода r = 0,5 м равна B12 = 0,16 мкТл .

Теперь изучим силу взаимодействия параллельных проводников с током. Напомним, что модель показывает силу F, действующую на единицу длины каждого из проводников. Следовательно, если каждый из проводников имеет длину l (в метрах), то результирующая сила получается перемножением силы, действующей на единицу длины, на длину l .

Контрольное задание 2

По прямому горизонтально расположенному проводу проходит ток I1 = 2 А. Под ним находится второй параллельный ему алюминиевый провод, по которому пропускают ток I2 = 1 А. Расстояние между проводами r = 0,5 м. Какова сила взаимодействия токов?

По двум параллельным прямым проводам длиной l = 2,5 м каждый текут одинаковые токи I1 = I2 = 1 А. Расстояние между проводами r = 0,5 м. Определить силу F взаимодействия токов.

Шины генератора представляют собой две параллельные медные полосы длиной по l = 2 м, отстоящие друг от друга на расстоянии r = 0,5 м. Определить силу F взаимного отталкивания шин в случае, когда по ним течет ток силой I1 = 2 А и I2 = — 2 А.

По двум параллельным проводам длиной l = 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние между проводами r = 0,5 м. Сила взаимодействия токов F = 0,4 мкН. Какова сила тока в проводах?

Два параллельных длинных провода с током I1 = I2 = 1 А в каждом (токи направлены в одну сторону) удалили друг от друга так, что расстояние между ними стало в 2 раза больше первоначального, равного r = 0,5 м. Как изменилась сила взаимодействия и какую работу на единицу длины проводов совершили при этом силы Ампера?

Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии r1 = 0,5 м друг от друга. По проводникам течет ток в одном направлении I1 = 1,2 А и I2 = 1,8 А. Как изменится сила взаимодействия, если раздвинуть проводники до расстояния r2 = 1 м. Какую работу при этом надо совершить (на единицу длины проводников).

Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии r1 = 0,75 м друг от друга. По проводникам текут токи, равные по величине и по направлению. Найти силу тока, текущего по каждому из проводников, если известно, что сила взаимодействия на единицу длины проводников равна F = 0,864 мкН.

Два провода, расположенные параллельно, подвешены на расстоянии r = 1 м друг от друга. В каждом проводе в одном направлении протекает постоянный ток I1 = I2 = 2 А. Найти силу взаимодействия проводов на участке между соседними опорами, расположенными на расстоянии l = 100 м.

Сила взаимодействия между двумя параллельными проводами длины l = 50 м каждый, расположенными на расстоянии r = 0,5 м один от другого, равна F = 14,4 мкН. Найти силу токов в проводах, если в одном из них сила тока вдвое больше, чем в другом.

Определить силу взаимодействия, приходящуюся на единицу длины проводов воздушной линии электропередачи, если ток в линии I1 = I2 = 2 А, а расстояние между проводами r = 0,8 м.

Два параллельных проводника с одинаковыми по силе токами находятся на расстоянии r = 0,7 м друг от друга и притягиваются с силой F = 2,8 мкН. Определить силу тока в проводниках, если длина каждого из них l = 5 м, а токи направлены в одну сторону.

Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии r = 1 м друг от друга. По проводникам текут токи силой I1 = 1 А и I2 = 2 А. Какую работу, отнесенную к длине проводника, надо совершить, чтобы увеличить расстояние между проводниками до r = 1,5 м, если токи имеют одинаковое направление?

Что называется вектором магнитной индукции?

Как связаны между собой напряженность и индукция магнитного поля?

Что называется магнитной проницаемостью среды?

Назовите единицы измерения напряженности и индукции магнитного поля?

Похожие статьи:

  • Приборы для измерения емкости сопротивления Измерители RLC (сопротивления, индуктивности, емкости) A-М505А – Измеритель RC сопротивление до 30 МОм (±1,2%); ёмкость до 30 мФ (±3,0%); тестирование диодов, прозвонка цепи. Функции: автоматический / ручной диапазон измерений; режим […]
  • Покупаю провода ФОРУМ RusCable.Ru п/п № Барабан № ед.изм. кол-во 1 41Б01970 м 80 2 41Б01982 м 75 3 41Б02899 м 75 4 41Б01976 м 75 5 В 44418 м 75 6 В 44524 м 125 7 В 44515 м 110 8 В 44417 м 80 9 В 44446 м 80 10 41Б03058 м 130 11 41Б02971 м 115 12 41Б03059 […]
  • Заземление для шкафа цмо Комплект проводов заземления для шкафа ШРН, универсальный Используются для заземления установленного оборудования к корпусу шкафа/стойки, а также для организации общего контура заземления. Включает набор проводов и фиксирующих гаек:1. […]
  • Бухта провода 2 Телефонный кабель ШТЛП 2 жилы CCA черный (бухта 100 м) PROconnect Телефонный кабель PROconnect (ШТЛП) — это распределительный телефонный провод. Шнур имеет многопроволочные токопроводящие жилы. Жилы кабеля изолированы в полиэтиленовую […]
  • Два бесконечно длинных прямых провода скрещены Два бесконечно длинных прямых провода скрещены Электромагнетизм § 21. Магнитное поле постоянного тока Условия задач и ссылки на решения по теме: 1 Два параллельных бесконечно длинных провода, по которым текут в одном направлении токи 60 […]
  • Пример расчета заземление Пример расчета заземление Для выполнения расчета заземления и определения сезонных климатических коэффициентов для вертикальных и горизонтальных заземлителей в СНиП 23.01.99 Климатические условия Рисунок 1 таблица А1 можно найти […]