III. Действие магнитного поля на проводник с током:
Сила Ампера (FA) - сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.
Направление
силы Ампера
определяется по
правилу левой руки:
левую руку нужно
расположить так, чтобы
перпендикулярная
составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, четыре вытянутых пальца совместить с направлением тока проводнике, тогда большой палец, отведенный на 90°, покажет направление силы Ампера.
(1)- закон Ампера:
Сила, действующая на проводник
с током в магнитном поле, равна произведению силы тока, длины участка проводника, модуля вектора магнитной индукции и синуса угла между вектором магнитной индукции и участком проводника.
г
де
- перпендикулярна составляющая
-
параллельная составляющая
Из (1)
если
(2)-
модуль
вектора
магнитной индукции.
(тесла)
IV.
Принцип
суперпозиций:
Результирующая
магнитная индукция поля в данной точке
пространства созданного несколькими
токами, равна геометрической сумме
магнитных индукций полей этих токов.
V. Применение закона Ампера:
1) Принцип действия электродвигателя:
Пара сил (FA1и FA2) создает момент сил
(М ~ IS) и вызывает поворот рамки на 180°, т.к. контакты скользящие, то направление тока в ребрах меняется на противоположное, а по всей рамке ток направления не меняет
рамка вращается.
Несколько рамок
образуют обмотку
ротора,
а н
еподвижные
магниты – статор
получился
электродвигатель.
2) Электроизмерительные приборы:
На катушку с током, с
прикрепленной к ней стрелкой,
в магнитном поле действует
сила Ампера. Катушка поворачивается до тех пор, пока момент упругости, действующий со стороны пружины, которая удерживает в равновесии рамку, не уравновесит момент сил, действующий на рамку со стороны магнитного поля.
Ммех
= fφ
М = NIBS
Угол поворота
соответствует определенной силе тока
(или напряжения, т.к. по закону Ома
)
5. Закрепление пройденного материала:
1. Работа со справочником.
2. Решение задач:
Задача 1: По двум параллельным
проводникам длиной 20 см каждый
находящихся на расстоянии 5 см
друг от друга протекают токи по
10 А в одном направлении.
Определить направление и модуль
магнитной индукции в точке
равноудаленной от проводников на
3 см, если они взаимодействуют
силой 14 Н.
Ответ: В=11,7 Тл. (прорешать!!!!)
Задача 2: Между полюсами магнита
подвешен горизонтально на двух
невесомых нитях проводник длиной
0,2 м и массой 20 г. Индукция
однородного магнитного поля
перпендикулярна проводнику,
направлена вертикально и
составляет 50 мТл. На какой
угол от вертикали отклонятся, если
по нему пропустить ток 2 А?
Ответ: α=45º. (прорешать!!!!
6. Демонстрации: по рис. 4.2 стр. 342 учебника М. ; по рис. 17 стр.12 учебника М.Б.; видеофрагмент «магнитные явления».