Автор Тема: Квадратная проволочная рамка  (Прочитано 14548 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Антон Огурцевич

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 2401
  • Рейтинг: +5/-0
  • Пространство переходит во время, как тело в душу.
Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две её стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I = 1 кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном её длине. Сделать рисунок.

Оффлайн Виктор

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 526
  • Рейтинг: +0/-0
  • сделать можно многое, но времени так мало...
Re: Квадратная проволочная рамка
« Ответ #1 : 25 Мая 2015, 12:32 »
Решение: по закону Ампера, на элемент тока (сторону рамки) со стороны бесконечного проводника с током действует сила, равная:
\[ F_{i} =\mu \cdot \mu _{0} \cdot \frac{I_{1} }{2\pi \cdot r} \cdot I_{2} \cdot l, \]
Здесь μ = 1, μ0 = 4π∙10–7 Гн/м – магнитная постоянная, r – расстояние между проводниками, l = a – длина стороны рамки в нашем случае. Воспользовавшись правилом левой руки, определим направления сил, действующих на каждую сторону рамки. Сила, действующая на контур, равна векторной сумме сил, действующих на каждую сторону. За счёт симметрии, силы F3 и F4 – равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому они скомпенсируют друг друга, и получаем:
\[ \begin{array}{l} {\vec{F}=\vec{F}_{1} +\vec{F}_{2} +\vec{F}_{3} +\vec{F}_{4} ,} \\ {\vec{F}=\vec{F}_{1} +\vec{F}_{2} ,} \\ {F=F_{1} -F_{2} .} \end{array} \]
Учли, что силы F1 и F2 направлены противоположно. С учётом закона Ампера, получаем расчётную формулу:
\[ \begin{array}{l} {F=\frac{\mu _{0} \cdot I\cdot I}{2\pi \cdot 0} \cdot a-\frac{\mu _{0} \cdot I\cdot I}{2\pi \cdot 2\cdot a} \cdot a,} \\ {F=\frac{\mu _{0} \cdot I^{2} }{4\pi }.} \end{array} \]
Ответ: 0,1 Н.
« Последнее редактирование: 02 Июня 2015, 07:08 от alsak »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24