Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 24 стр.

UptoLike

Составители: 

24
ISp
m
=
.
Вращающий момент согласно (2.2) есть вектор, направленный перпендикуляр-
но векторам
m
p и
B
, численно равный
α
sinBpM
m
=
.
Самостоятельно произведите вычисления и сравните ответ.
Задача 2.2* В однородном магнитном поле индукции B находится квадратная
рамка с током. Масса рамки m, ток в ней I.
Определите частоту свободных колебаний рамки
вокруг оси ОО
1
. [ mBI6=
ω
] (6, с. 251)
Указания по решению. Рамка с током в магнитном
поле находится в устойчивом равновесии при
условии, что ее положительная нормаль совпадает с направлением поля. При
отклонении рамки от этого положения равновесия на нее начинает действавать
вращающий момент, возвращающий ее в положение равновесия. При учете
инертности рамки (ее массы или момента инерции
ин
I ) получаем колебатель-
ный процесс, описываемый уравнением движения в виде:
врин
MI
=
α
&&
, где ],[ BpM
m
=
Распишем:
α
α
sin
mин
pBI
=
&&
.
Но при малых углах
α
α
sin , тогда
α
α
=
mин
pBI
&&
,
                                     pm = IS .




Вращающий момент согласно (2.2) есть вектор, направленный перпендикуляр-
но векторам p m и B , численно равный

                                 M = pm B sin α .
Самостоятельно произведите вычисления и сравните ответ.


Задача №2.2* В однородном магнитном поле индукции B находится квадратная
рамка с током. Масса рамки m, ток в ней I.
Определите частоту свободных колебаний рамки
вокруг оси ОО1.     [ ω = 6 BI m ]       (6, с. 251)

Указания по решению. Рамка с током в магнитном
поле находится в устойчивом равновесии при
условии, что ее положительная нормаль совпадает с направлением поля. При
отклонении рамки от этого положения равновесия на нее начинает действавать
вращающий момент, возвращающий ее в положение равновесия. При учете
инертности рамки (ее массы или момента инерции I ин ) получаем колебатель-

ный процесс, описываемый уравнением движения в виде:
                        I инα&& = − M вр , где M = [ p m , B ]

Распишем:
                              I инα&& = − B ⋅ pm sin α .
Но при малых углах sin α ≈ α , тогда
                               I инα&& = − B ⋅ pm ⋅ α ,



                                         24