Как определить направление силы действующей на проводник

Как определить направление силы, действующей на проводник с током в однородном магнитном поле? Лучший ответ гарантирую!

Правило левой руки

Остальные ответы

Пальцы левой руки направляешь в сторону тока в проводнике, разворачиваешь руку так, чтобы индукция В входила в ладонь. Большой палец руки укажет направление силы, действующей на проводник!

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Направление силы Ампера,действующей на проводник с током,можно определить с помощью правила левой руки:

если расположить левую ладонь руки так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током

Эта сила (сила Ампера) всегда перпендикулярна проводнику, а также силовым линиям магнитного поля, в котором этот проводник находится.

Сила Ампера действует не при любой ориентации проводника. Если проводник с током расположить вдоль силовых линий магнитного поля, то это поле никакого действия на него не окажет.

Магнитная индукция-это вектор магнитной индукции В,который является основной характеристикой магнитного поля.

Магнитная индукция в какой-либо точке поля измеряется силой,действующей на единицу длины проводника,расположенного в этой точке перпендикулярно линиям индукции,при силе тока в нём =единице.

в системе СИ — в теслах (Тл)

B=F_A макс./I*L

Магни́тный пото́к — поток как интеграл вектора магнитной индукции через конечную поверхность . Определяется через интеграл по поверхности

при этом векторный элемент площади поверхности определяется как

где n— единичный вектор, нормальный к поверхности.

Также магнитный поток можно рассчитать как скалярное произведение вектора магнитной индукции на вектор площади:

где α — угол между вектором магнитной индукции и нормалью к плоскости площади.

Магнитный поток через контур также можно выразить через циркуляцию векторного потенциала магнитного поля по этому контуру:

В СИ единицей магнитного потока является Вебер (Вб, размерность В·с = кг·м²·с−2·А−1)

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике при изменении магнитного поля, проходящего через него.

Полученные таким образом ток называют индукционным,а создающую его э.д.с.-э.д.с. индукции.

Электромагнитная индукция была открыта Фарадеем.

Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром

где E— электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

— магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Фарадей провёл несколько опытов:

№1-Возьмем соленоид, соединенный с гальванометром и будем вдвигать в него постоянный магнит.При движении магнита стрелка гальванометра отклоняется. Если же магнит останавливается, то стрелка гальванометра возвращается в нулевое положение. То же самое получается при выдвижении магнита из соленоида или при надевании соленоида на неподвижный магнит. Такие опыты показывают, что индукционный ток возникает в соленоиде только при относительном перемещении соленоида и магнита.

№2-Опустим в соленоид В катушку с током А. В этом случае в соленоиде В возникает индукционный ток только при относительном перемещении соленоида В и катушки А.

№3— Вставим катушку А в соленоид В и закрепим их неподвижно.При этом тока в соленоиде нет. Но в моменты замыкания или размыкания цепи катушки А в соленоиде В появляется индукционный ток. То же самое получается в моменты усиления или ослабления тока в катушке А с помощью изменения сопротивления R.

В дальнейшем цепь катушки А, соединенную с источником электрической энергии, будем называть первичной, а цепь соленоида В, в которой возникает индукционный ток, – вторичной.

№4-Включим первичную катушку в сеть переменного тока, а вторичную катушку соединим с лампой накаливания. Оказывается, лампа непрерывно горит, пока в первичной катушке течет переменный ток.

№5-Возьмем плоский контур в виде рамки, соединенной с гальванометром. Поместим рядом с рамкой магнит так, чтобы его линии индукции не проходили внутри рамки, а находились в ее плоскости.При перемещении рамки или магнита вдоль плоскости рисунка стрелка гальванометра не отклоняется. Если же рамку поворачивать вокруг оси 00′ то в ней возникает индукционный ток.

Закон Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Э.Д.С индукции,возникающей в какой-либо цепи,прямо пропорциональна скорости изменения потокосцепления магн.поля с этой цепью:

Самоиндукция — возникновение ЭДС индукции в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля тока, протекающего по контуру.

Э.д.с. самоиндукции в цепи прямо пропорциональна скорости изменения силы тока в этой цепи.

Индукти́вность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком,причём Магнитный поток Ф, пронизывающий контур,прямо пропорционален силе тока I :

Ф — магнитный поток, I— ток в контуре, L— индуктивность

Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, возникающая при изменении в нём тока:

При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током:

Энергия магнитного поля цепи прямо пропорциональна квадрату силы тока в ней и индуктивности L

Какое правило определяет направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле?

Какое физическое правило помогает школьникам определять направление вектора магнитной индукции?

#Универ: Прокачай общагу!

От какого места правой ноги до пальцев поднятой левой руки измеряли косую сажень?

#Сложность: 5 000 руб. #Кто хочет стать миллионером?

Какое число обозначала правая рука с загнутым безымянным пальцем по распространённой в средневековой Европе системе пальцевого счёта?

#Сложность: 10000 #Пандарина

Какой части собственного тела нельзя коснуться пальцами правой руки?

#Сложность: 10 #Пандарина

Как называлось село, куда был сослан Владимир Ильич Ленин?

#История России #Сложность: 50 #Пандарина

Кто сыграл роль Андрея Рублева в одноименном кинофильме Андрея Тарковского?

#Отечественный кинематограф #Сложность: 800 #Пандарина

О ком В. Маяковский сказал: «Я люблю вас, но живого, а не мумию»?

#Сложность: 400 #Пандарина

Какое слово пропущено в строке из поэмы А. С. Пушкина «Руслан и Людмила»: «В темнице там царевна тужит, а … волк ей верно служит»?

#Сложность: 200 #Пандарина

• Умник.NET © 2023
• Обратная связь

Правило левой руки для силы Ампера

Из курса физики известно, что на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила Ампера. Для определения направления этой силы используется специальное правило, называемое правилом левой руки. Поговорим кратко об этом правиле.

Сила и закон Ампера

На заряд, движущийся в магнитном поле, действует со стороны этого поля сила, называемая силой Лоренца.

Если в магнитное поле помещен проводник с током, то силы Лоренца, действующие на движущиеся носители заряда в этом проводнике, складываются в силу, называемую силой Ампера.

Модуль силы Ампера рассчитывается по закону Ампера:

$$F= I |\overrightarrow B| Δl sin \alpha,$$

• $F$ — модуль силы Ампера;
• $I$ — величина тока в проводнике;
• $B$ — индукция магнитного поля;
• $Δl$ — длина проводника;
• $\alpha$ — угол между линиями магнитного поля и направлением тока в проводнике.

Направление силы Ампера

Обычно действие сил совпадает с направлением движения тел или с направлением на источник силы. В случае с силой Ампера ситуация иная.

Направление действия силы Ампера не совпадает ни с направлением движения тока, ни с направлением вектора магнитной индукции. Сила Ампера направлена перпендикулярно обоим этим направлениям. То есть, если линии магнитного поля направлены по вертикали, а проводник расположен горизонтально слева направо, то сила Ампера будет направлена вдоль линии «вперед-назад». Причем ее направление также будет зависеть от направлений магнитной индукции и электрического тока в проводнике. «Просто запомнить» все направления невозможно. Поэтому для силы Ампера установили специальное мнемоническое правило левой руки.

Правило левой руки

Формулировка правила левой руки для силы ампера звучит так:

Если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца были направлены по направлению движения тока в проводнике, а перпендикулярная составляющая индукции $B_<\perp>$ входила в ладонь, то отставленный большой палец покажет направление силы Ампера.

Как пользоваться этим правилом? Разберем примеры.

• Допустим, проводник расположен горизонтально, и ток по нему идет вперед. Следовательно, четыре пальца левой руки надо вытянуть вперед по этому направлению.
• Теперь допустим, что линии магнитного поля направлены сверху вниз (сверху «север» подковообразного магнита, снизу — «юг»). Следовательно, левую руку надо повернуть ладонью вверх, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь и «прокалывали» ее (четыре пальца по-прежнему должны быть вытянуты вперед).
• Отставленный большой палец левой руки будет направлен влево. Это и есть направление силы Ампера для данной ситуации.

Другой пример.

• Пусть проводник расположен вертикально. А магнитное поле направлено справа налево (справа «север» магнита, слева — «юг»).
• Располагаем левую руку четырьмя пальцами вверх. Ладонь открытой стороной должна «смотреть вправо», чтобы магнитные линии входили и «прокалывали» ее.
• Отставленный большой палец покажет назад. Именно так и будет направлена сила Ампера в данном случае.

Обратите внимание, что силу Ампера порождает только перпендикулярная составляющая магнитного поля. А значит, руку надо располагать так, чтобы линии магнитного поля всегда входили в нее под углом, максимально близким к прямому.

Особым случаем является ситуация, когда направление тока и магнитной индукции совпадает. В этом случае руку невозможно расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее. Следовательно, силы Ампера здесь не возникнет. В самом деле, если линии магнитной индукции параллельны направлению тока, то перпендикулярная составляющая этих линий равна нулю, и значение силы Ампера в вышеприведенной формуле также равно нулю.

Что мы узнали?

Для определения направления силы Ампера используется специальное мнемоническое правило левой руки. С помощью этого правила можно не только определить направление силы Ампера, но и обнаружить случай, когда сила Ампера равна нулю.