Изучаем физику заочно. Мамыкин А.И - 89 стр.

UptoLike

Рубрика: 

89
Р е ш е н и е.
Напряженность внешнего магнитного поля Н может быть найдена из ус-
ловия равновесия рамки в поле. Рамка будет находиться в равновесии в том
случае, если сумма вращающих моментов, действующих на нее, будет равна
нулю:
0
=
М
r
. (64)
В данном случае на рамку действуют два момента: М
1
момент сил, с
которым внешнее магнитное поле действует на рамку с током, и М
2
момент
упругих сил, возникающих при закручивании нити, на которой рамка подве-
шена. Следовательно, формула (64) может быть переписана в виде
.0
2
1
=+ ММ
r
r
Выразив
1
M
r
и
2
M
r
в этом равенстве через величины, от которых зависят
моменты сил, получим:
sin 0,
m
p B А
α ϕ
(65)
где p
m
магнитный момент рамки с током; Виндукция магнитного поля; α
угол между нормалью к плоскости рамки и на-
правлением линий индукции магнитного поля
(рис. 14); А постоянная кручения, показываю-
щая значение момента упругой силы, возникаю-
щей при повороте рамки на угол, равный едини-
це; ϕугол, на который повернется рамка.
Знак минус перед моментом М
2
ставится
потому, что этот момент противоположен по на-
правлению моменту М
1
сил, действующих на
рамку со стороны магнитного поля.
Если учесть, что NIaISNp
m
2
== , где I
сила тока в рамке; S площадь рамки; a сторо-
на квадратной рамки; N число витков рамки, а также, что В = µ
0
Н (µ
0
магнитная постоянная; Н напряженность магнитного поля), то равенство
(65) можно переписать в виде
2
0
sin 0,
NIa H А
µ α ϕ
=
2
M
r
б
ц
m
p
r
a
H
r
I
I
1
M
r
Рис. 14