- •14. Напряженность электрического поля. Электрическое смещение
- •16. Электрический диполь. Свойства диэлектриков формулы
- •Глава 4
- •Постоянный ток
- •21.12. Обмотка соленоида выполнена онким проводом с плотно
- •21.34. Определить максимальную магнитную индукцию Втах
- •22. Сила, действующая на проводник с током
- •22.4. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца
- •22.6. Двухпроводная линия состоит из длинных параллель-
- •22.7. Шины генератора представляют собой две параллельные
- •22.9. По трем параллельным прямым проводам, находящимся
- •22.10. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца
- •22.11. По двум одинаковым квадратным плоским контурам со
- •22.21. То же, что и в предыдущей задаче, но относительно оси,
- •1) Магнитный момент рт кругового тока, создаваемого диском;
- •4) См. Сноску к задаче 22.26.
- •22.37. Определить число n витков катушки тангенс-гальвано-
- •22.39. Короткий прямой магнит расположен перпендикулярно
- •22.41. Магнитная стрелка, помещенная в центре кругового про-
- •22.42*. Два точечных магнитных диполя с одинаковыми маг-
- •4 МА • м2) находятся на расстоянии
- •22.44*. Прямоугольная скоба из медного провода, площадь s
- •22.46*. Квадратный проволочный кон-
- •1) Угловое ускорение е в начальный момент времени; 2) макси-
- •22.47*. Проволочньт контур в виде правильного треугольника
- •00' (Рис. 22.9). Контур удерживается в угом положении внеш-
- •23.36. Перпендикулярно магнитному полю с индукцией в —
- •23.37. Заряженная частица, двигаясь перпендикулярно скре-
- •24.2. Вычислить циркуляцию вектора индукции вдоль контура
- •15 А, текущие в одном напра
- •24.18. Электромагнит изготовлен в виде тороида. Сердечник
- •2 Мм. Обмотка тороида равномерно распределена по
- •24.19. Определить магнитодвижущую силу Рт, необходимую
- •9) См. Сноску на стр. 350.
- •65 После размыкания цепи
- •25.2. Плоский контур, площадь s кспорого равна 300 см , на-
- •25.3. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной
- •25.4. По кольцу, сделанному из тонкого гибкого провода ради-
- •25.15. Магнитная индукция в поля между полюсами двухпо-
- •8I для тех моментов времени, когда плоскость катушки составляет
- •25.17. Проволочный виток радиусом т 4 см, имеющий сопръ
- •25.19. В проволочное кольцо, присоединенное к баллистиче-
- •25.20. Между полюсами электромагнита помещена катуплка,
21.34. Определить максимальную магнитную индукцию Втах
поля, создаваемого электр оном, движуп_цимсн прямолинейно со ско-
ростью v = 107 м/с, в тоже, отстоящей (п траектории на расстоя-
нии d = 1 нм.
21.35. На расстоянии т = 10нм от траектории прямолинейно
движущегося электрона максимальное значение магнитной индук-
ции Втах = 160 мкТл. Определить скорость v электрона.
22. Сила, действующая на проводник с током
в магнитном поле
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ
• Закон Ампера. Сила, действующая на элемент dl проводника с
током I в магнитном поле,
F = I[dlB], или dF = IBdlsina,
где о — угол между векторам dl и В.
В случае однородного магнитного поля и прямолинейного отрезка
проводника
F = I[lB], или F =
• Магнитный момент контура с током
Рт = nIS,
где nS — вектор, равный по модулю площади S, охватываемой контуром,
и совпадающий по направлению с нормалью п к его плоскости.
• Механический момент, действующий на контур с током,
помешенный в однородное магнитное поле,
Модуль механического момента
М = рт В sina,
где а — угол между векторав,ш рт и В.
• Потенциальная (механическая) энергия контура с током
магнитного диполя) в магнитном поле
п
мех = -ртВ = -pmBcosa.
• Сила Fz, действующая на контур с током (магнитный диполь) в
неоднородном магнитном поле, обладающим осевой (вдоль оси O:r) сим-
метрией,
дв
Fz = рт— cosa,
Дт
дв
где
— величина, характеризующая степень неоднородности магнит-
ного поля вдоль оси От; а — угол между векторами рт и В.
• Магнитная индукция поля, создаваемого точечным магнитным ди-
полем (круговым током) на оси диполя,
ЏЏ0 рт
47 '
где г — расстояние от диполя до точки, в котоноп определяется мапшт-
ная ИНДУКЦИЯ В.
ЗАДАЧИ
Сила Ампера
22.1. Прямой провод, по которому течет ток I = 1 КА, рас-
положен в однородном магнитном поле перпендикулярно линиям
индукции. С какой силой F действует поле на отрезок провода
длиной I = 1 м, если магнитная ИНДУКЦИЯ В равна 1 Тл?
22.2. Прямой провод длиной I
= 10 см, по которому течет ток
I = 20 А, находитсй в однородном магнитном поле с индукцией
В = 0, 01 Тл. Найти угол а между направлениями вектора В и
тока, если на провод действует сила F = 10¯2 Н.
22.3. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плос-
кости с длйнным прямым проводом так, что цве ее стороны па-
раллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые тони
I = 1 КА. Определить силу F, де.йствующую на рамку, если бли-
жайшая к проводу сторона рамки находится на расстоннии, рав-
ном ее длине.
22.4. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца
радиусом R = 15 см, находится в однородном магнитном поле
(В = 20 мтл). По проводу течег ток I = ЗОА. Плоскость, в ко-
торой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции,
и подводящие провода находятся вне полн. Определить силу F,
действующую на провод.
22.5. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R = 20 см те-
чет ток I = 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено
однородное магнитное поле с индукцией В = 20 мтл. Найти силу
F, растягивающую жольцо.