Методические указания по решению задач и варианты контрольной работы по курсу общей физики (Ч.2. Электричество и магнетизм). Либерман С.Д - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

11
где μ
0
– магнитная постоянная, равная 4π·10
-7
Гн / м .
.
222
2
2
2
2
2
1
2
10
2
2
20
2
1
10
r
J
r
J
r
J
r
J
B +=
+
=
π
µ
π
µ
π
µ
Тл
м
А
м
АмсОм
B
5
2
22
2
2217
1088,1
09,0
24
16,0
20
2
104
−
−−
⋅=+
⋅⋅⋅
=
π
π
Ответ: 1,88·10
-5
Тл
Задача 7. Плоский квадратный контур со стороной а=10 см , по которому
течет ток 1=100 А , свободно установился в однородном магнитном
поле индукцией В=1 Тл. Определить работу , совершаемую
внешними силами, при повороте контура вокруг оси, проходящей
через середину его противоположной стороны, на угол φ
1
= 90°,
φ
2
=3°. Считать, что при повороте контура сила тока в нем не
изменяется .
1 способ решения
Известно , что на контур с током в магнитном поле действует вращающий
момент:
М = Р
м
·В·sin φ (1)
Р
м
- магнитный момент, В - индукция магнитного поля, (φ - угол между
вектором
м
P
r
, направленным по нормали к контуру, и вектором В . По
условию задачи, в начальном положении контур свободно установился в
магнитном поле ; при этом момент сил: М =0,
следовательно , φ = 0, т.е . вектора Р
м
и В совпадают по направлению .
Если внешние силы выведут контур из положения равновесия , то возникший
момент сил, определяемый формулой (1), будет стремиться вернуть контур в
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                               11
                гд е μ0 – м агнитная по сто я нная ,             р авная 4π·10-7 Гн/м .
                                                       2            2
                                             µ J  µ J          µ            J12 J 22
                                        B =  0 1  +  0 2  = 0              + .
                                              2πr1   2πr2      2π           r12 r22



                           4π ⋅ 10−7 О м⋅ с⋅ м−1 20 2 А2   24 2 А2
                        B=                               +           = 1,88 ⋅ 10 − 5 Тл
                                    2π           0,16 м 0,09 м
                                                       2           2


                                                                                         О тве т: 1,88·10-5 Т л


                З а да ча 7. П ло ский квад р атный ко нтур со сто р о но й а=10 см , по ко то р о м у
                              те че тто к 1=100 А , сво бо д но устано вился в о д но р о д но м м агнитно м
                              по ле   инд укц ие й В =1 Т л. О пр е д е лить р або ту, со ве р шае м ую
                              вне шним и силам и, пр и по во р о те ко нтур а во кр уг о си, пр о хо д я щ е й
                              че р е з се р е д ину е го пр о тиво по ло ж но й сто р о ны, на уго л φ   1   = 90°,
                              φ 2=3°. Считать, что пр и по во р о те ко нтур а сила то ка в не м не
                              изм е ня е тся .




                1 спо со б р е ше ния
                И зве стно , что на ко нтур с то ко м в м агнитно м по ле д е й ствуе т вр ащ аю щ ий
                м о м е нт:
                                                 М = Рм·В·sin φ                                                 (1)
                 Рм - м агнитный м о м е нт, В - инд укция м агнитно го по ля , (φ - уго л м е ж д у
                              r
                ве кто р о м Pм , напр авле нным     по но р м али к ко нтур у, и ве кто р о м           В . По
                усло вию зад ачи, в начально м по ло ж е нии ко нтур сво бо д но устано вился в
                м агнитно м по ле ; пр и это м м о м е нтсил:           М =0,
                сле д о вате льно , φ = 0, т.е . ве кто р а Рм и В со впад аю тпо напр авле нию .
                Е сли вне шние силы выве д утко нтур из по ло ж е ния р авно ве сия , то во зникший
                м о м е нтсил, о пр е д е ля е м ый фо р м уло й (1), буд е тстр е м иться ве р нуть ко нтур в

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

Страницы