Чем объясняется взаимодействие 2 параллельных проводников с постоянным током

1.4. Взаимодействие двух параллельных проводников с током.@

Законы Био – Савара – Лапласа и Ампера применяются для определения силы взаимодействия двух параллельных проводников с током. Рассмотрим два бесконечных прямолинейных проводника с токами I1 и I2 , расстояние между которыми равно а. На рис. 1.10 проводники расположены перпендикулярно чертежу. Токи в них направлены одинаково (из-за чертежа на нас) и обозначены точками. Каждый из проводников создает магнитное поле, которое действует на другой проводник. Ток I1 создает вокруг себя магнитное поле, линии магнитной индукции которого представляют собой концентрические окружности. Направлениеопределяется правилом правого винта, а его модуль по закону Био – Савара – Лапласа . Согласно проведенным выше расчетам модуль равен сТогда, согласно закону Ампера, dF1=I2B1dl илии аналогично. Направление силы , с которой поле действует на участокdℓ второго проводника с током I₂ (рис.1.10), определяется по правилу левой руки (см. разд. 1.2). Как видно из рис.1.10 и расчетов, силы одинаковы по модулю и противоположны по направлению. В нашем случае они направлены навстречу друг другу и проводники притягиваются. Если токи текут в противоположных направлениях, то возникающие между ними силы отталкивают проводники друг от друга. Итак, параллельные токи (одного направления) притягиваются, а антипараллельные ( противоположных направлений ) — отталкиваются. Для определения силы F, действующей на проводник конечной длины ℓ, необходимо проинтегрировать полученное равенство по ℓ от 0 до ℓ : При магнитном взаимодействии выполняется закон действия и противодействия, т.е. третий закон Ньютона:

.

1.5. Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу.@

Как уже было отмечено, важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся электрические заряды. В результате опытов было установлено, что любая заряженная частица, движущаяся в магнитном поле, испытывает действие силы F, которая пропорциональна величине магнитного поля в этой точке. Направление этой силы всегда перпендикулярно скорости движения частицы и зависит от угла между направлениями . Эта сила называетсясилой Лоренца. Модуль данной силы равен гдеq – величина заряда; v – скорость его движения; – вектор магнитной индукции поля; α – угол между векторами и . В векторной форме выражение для силы Лоренца имеет вид.

Для случая когда скорость заряда перпендикулярна вектору магнитной индукции, направление данной силы определяется с помощью правила левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы векторвходил в ладонь, а пальцы направить вдоль (для q>0), то отогнутый под прямым углом большой палец укажет направление силы Лоренца для q>0 (рис.1.11, а). Для q < 0 сила Лоренца имеет противоположное направление (рис.1.11,б).

Поскольку данная сила всегда перпендикулярна скорости движения частицы, она изменяет только направление скорости, а не ее модуль, и поэтому сила Лоренца работы не совершает. То есть магнитное поле не совершает работы над движущейся в нем заряженной частицей и ее кинетическая энергия при таком движении не изменяется.

Вызываемое силой Лоренца отклонение частицы зависит от знака q. На этом основано определение знака заряда частиц, движущихся в магнитных полях. Магнитное поле не действует на заряженную частицу () в двух случаях: если частица неподвижна () или если частица движется вдоль силовой линии магнитного поля. В этом случае векторыпараллельны иsinα=0. Если вектор скорости перпендикулярен, то сила Лоренца создает центростремительное ускорение и частица будет двигаться по окружности. Если скорость направлена под углом к, то заряженная частица движется по спирали, ось которой параллельна магнитному полю.

На данном явлении основана работа всех ускорителей заряженных частиц – устройств, в которых под действием электрических и магнитных полей создаются и ускоряются пучки высокоэнергетических частиц.

Действие магнитного поля Земли вблизи земной поверхности изменяет траекторию движения частиц, испускаемых Солнцем и звездами. Этим объясняется так называемый широтный эффект, заключающийся в том, что интенсивность космических лучей, доходящих до Земли, вблизи экватора меньше, чем в более высоких широтах. Действием магнитного поля Земли объясняется тот факт, что полярное сияние наблюдается только в самых высоких широтах, на Крайнем Севере. Именно в том направлении магнитное поле Земли отклоняет заряженные космические частицы, которые вызывают свечение атмосферы, называемое полярным сиянием.

Кроме магнитной силы, на заряд может действовать также уже знакомая нам электрическая сила , и результирующая электромагнитная сила, действующая на заряд, имеет вид

Эта формула называетсяформулой Лоренца. Действию такой силы подвергаются, например, электроны в электронно-лучевых трубках телевизоров, радиолокаторов, электронных осциллографов, электронных микроскопах.

Промежуточная контрольная работа-тест по физике 11 класс

Промежуточная контрольная работа-тест по физике 11 класс состоит из трех частей: части А (14 тестовых задания), части В (2 задания на соответствие) и части С (1 задача). Работа включает в себя 4 варианта.

Скачать:

Вложение	Размер
kontrolnaya_rabota_2_kurs.docx	317.57 КБ

Предварительный просмотр:

А1. Чем объясняется взаимодействие двух параллельных проводников с постоянным током?

1. взаимодействие электрических зарядов;
2. действие электрического поля одного проводника с током на ток в другом проводнике;
3. действие магнитного поля одного проводника на ток в другом проводнике.

А2. На какую частицу действует магнитное поле?

1. на движущуюся заряженную;
2. на движущуюся незаряженную;
3. на покоящуюся заряженную;
4. на покоящуюся незаряженную.

А3 . На каком из рисунков правильно показано направление индукции магнитного поля, созданного прямым проводником с током.

А4. Прямолинейный проводник длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 4 Тл и расположен под углом 30 0 к вектору магнитной индукции. Чему равна сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, если сила тока в проводнике 3 А?

1. 1,2 Н; 2) 0,6 Н; 3) 2,4 Н.

А5. В магнитном поле находится проводник с током. Каково направление силы Ампера, действующей на проводник?

1. от нас; 2) к нам; 3) равна нулю.

А6. Электромагнитная индукция – это:

1. явление, характеризующее действие магнитного поля на движущийся заряд;
2. явление возникновения в замкнутом контуре электрического тока при изменении магнитного потока;
3. явление, характеризующее действие магнитного поля на проводник с током.

А7. Дети раскачиваются на качелях. Какой это вид колебаний?

1. свободные 2. вынужденные 3. Автоколебания

А8. Тело массой m на нити длиной l совершает колебания с периодом Т. Каким будет период колебаний тела массой m/2 на нити длиной l/2?

1. ½ Т 2. Т 3. 4Т 4. ¼ Т

А9. Скорость звука в воде 1470м/с. Какова длина звуковой волны при периоде колебаний 0,01с?

1. 147км 2. 1,47см 3. 14,7м 4. 0,147м

А10 . Как называют число колебаний за 2πс?

1. частота 2. Период 3. Фаза 4. Циклическая частота

А11. Мальчик услышал эхо через 10с после выстрела пушки. Скорость звука в воздухе 340м/с. На каком расстоянии от мальчика находится препятствие?

1. 1700м 2. 850м 3. 136м 4. 68м

А12. Определить период свободных электромагнитных колебаний, если колебательный контур содержит катушку индуктивностью 1мкГн и конденсатор емкостью 36пФ.

1. 40нс 2. 3*10 -18 с 3. 3,768*10 -8 с 4. 37,68*10 -18 с

А13. Простейшая колебательная система, содержащая конденсатор и катушку индуктивности, называется…

1. автоколебательной системой 2. колебательной системой

3. Колебательным контуром 4. Колебательная установка

А14. Как и почему изменяется электрическое сопротивление полупроводников при увеличении температуры?

1. Уменьшается из-за увеличения скорости движения электронов.

2. Увеличивается из-за увеличения амплитуды колебаний положительных ионов кристаллической решетки.

3. Уменьшается из-за увеличения концентрации свободных носителей электрического заряда.

4. Увеличивается из-за увеличения концентрации свободных носителей электрического заряд.

В1. Установите соответствие между физическими величинами и единицами их измерения

чем объясняется взаимодействие двух параллельных проводников с током?

а. Действием электрического поля одного проводника с током на ток в другом проводнике.
б. Взаимодействием электрических зарядов.
в. Действием магнитного поля одного проводника на ток в другом проводнике.

Правильный ответ — один. Объясните, почему вы выбрали именно ваш ответ. Мне почему-то кажется, что в, но объяснить я не могу. Если вы знаете точно, что есть такое словосочентание в какой-либо книге или другом издании, то напишите ссылку на источник или сосканируйте страницу учебника. Просто для меня очень важен правильный ответ.

Лучший ответ

Остальные ответы

Чем объясняется взаимодействие двух параллельных проводников с постоянным током?

Выберете правильное утверждение:
А. Взаимодествие электрических зарядов.
Б. Действием электрического поля одного проводника с током на ток в другом проводнике.
В. Действием магнитного поля одного проводника на ток в другом проводнике.

Алена Аленушка

Роман Боровков

Для школы верен ответ В
Но если вдуматься — верны ВСЕ ответы, поскольку магнитное поле СОЗДАЁТСЯ именно движением зарядов (А) , т. е. электрическим током (Б)