Лучшие помощники
- Megamozg 2200 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1700 б
- arkasha_bortnikov 890 б
- Dwayne_Johnson 860 б
28 апреля 2023 08:41
189
Квадратная рамка лежит в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что ближайшая сторона рамки находится от провода на расстоянии равном ее длине. По рамке и по проводу текут одинаковые токи 10 А. Какая сила действует на рамку?
1
ответ
На каждый элемент рамки, находящийся на расстоянии $l$ от провода, действует сила Лоренца:
$$F = BIl,$$
где $B$ - магнитная индукция, $I$ - сила тока, $l$ - длина элемента.
Так как все элементы рамки находятся на одинаковом расстоянии $l$ от провода, то сила, действующая на каждый элемент, будет одинаковой и направлена перпендикулярно проводу.
Суммируя силы, действующие на все элементы рамки, получим общую силу, действующую на рамку:
$$F_\text{рамки} = BIl\cdot n,$$
где $n$ - количество элементов рамки.
Чтобы найти магнитную индукцию, воспользуемся формулой для магнитного поля вокруг прямого провода:
$$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r},$$
где $\mu_0$ - магнитная постоянная, $I$ - сила тока, $r$ - расстояние от провода до рамки.
Так как ближайшая сторона рамки находится от провода на расстоянии равном ее длине, то $r = l$. Подставляем все значения и получаем:
$$F_\text{рамки} = \frac{\mu_0 I^2 l^2 n}{2\pi l} = \frac{\mu_0 I^2 l n}{2\pi}.$$
Подставляем известные значения и получаем:
$$F_\text{рамки} = \frac{4\pi\times 10^{-7} \cdot 10^2 \cdot 1 \cdot 4}{2\pi} \approx 2\times 10^{-4} \text{ Н}.$$
Таким образом, на рамку действует сила примерно $2\times 10^{-4}$ Н.
$$F = BIl,$$
где $B$ - магнитная индукция, $I$ - сила тока, $l$ - длина элемента.
Так как все элементы рамки находятся на одинаковом расстоянии $l$ от провода, то сила, действующая на каждый элемент, будет одинаковой и направлена перпендикулярно проводу.
Суммируя силы, действующие на все элементы рамки, получим общую силу, действующую на рамку:
$$F_\text{рамки} = BIl\cdot n,$$
где $n$ - количество элементов рамки.
Чтобы найти магнитную индукцию, воспользуемся формулой для магнитного поля вокруг прямого провода:
$$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r},$$
где $\mu_0$ - магнитная постоянная, $I$ - сила тока, $r$ - расстояние от провода до рамки.
Так как ближайшая сторона рамки находится от провода на расстоянии равном ее длине, то $r = l$. Подставляем все значения и получаем:
$$F_\text{рамки} = \frac{\mu_0 I^2 l^2 n}{2\pi l} = \frac{\mu_0 I^2 l n}{2\pi}.$$
Подставляем известные значения и получаем:
$$F_\text{рамки} = \frac{4\pi\times 10^{-7} \cdot 10^2 \cdot 1 \cdot 4}{2\pi} \approx 2\times 10^{-4} \text{ Н}.$$
Таким образом, на рамку действует сила примерно $2\times 10^{-4}$ Н.
0
·
Хороший ответ
28 апреля 2023 08:42
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Математика
Помогите с решением геометрии, пожалуйста. Срочно...
Какую площадь означает выражение '1 кв километр'?...
Какой формат имеет задание '0 3 40'?...
расположи в порядке возрастания а) 1/2 т 3/5 т 7/10 т 13/25т 23/50 т б) 1/2 км 3/4 км 5/8 км 11/20 км 57/100 км в) 1/2 ч 2/3 ч 5/6 ч 7/12 ч 8/15 ч...
Автор сказки красная шапочка шарль перро родился в 1628 году, автор сказки о рыбаке и рыбке пушкин родился на 171 год позже, автор сказки три медведя...
Все предметы