пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

I семестр:
» Физика

20. момент сил, действующий на контур с током в магнитном поле

Магнитный момент; момент сил, действующий на контур с током в магнитном поле.

На рисунке показана рамка с током I, находящаяся в однородном магнитном полеimage011.png  . Здесь α – угол между image008.png  и image011.png  (направление нормали связано с направлением тока «правилом буравчика»).

      Сила Ампера, действующая на сторону рамки длиной l, равна:

image250.png

На другую сторону длиной l действует такая же сила. Получается «пара сил», или вращающий момент:

image254.png

где плечо image256.png  Так как image258.png  – площадь рамки, тогда можно записать

image260.png 

где M – вращающий момент силы, image038.png  – магнитный момент.

image263.jpg

 Под действием этого вращающего момента рамка повернётся так, что image265.png

image271.jpg

На стороны длиной b тоже действует сила Ампера image267.png  – растягивая рамку. Так как силы равны по величине и противоположны по направлению, рамка не смещается, в этом случае image269.png , состояние устойчивого равновесия.

Когда image008.png  и image011.png  антипараллельны, то снова image269.png  (так как плечо равно нулю). Это состояние неустойчивого равновесия. Рамка сжимается и, если чуть сместится, сразу возникает вращающий момент, возвращающий рамку в состояние устойчивого равновесия: image265.png .

      В неоднородном поле рамка повернется, и будет вытягиваться в область более сильного поля.

 

 


21.01.2017; 14:11
хиты: 79
рейтинг:0
Естественные науки
физика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь