Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера
Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера
- Подробности
- Просмотров: 579
«Физика — 11 класс»
Магнитное поле действует с некоторой силой на проводник с током, а точнее на все элементы этого проводника.
В 1820 г. А. А м п е р сумел установить выражение для силы, действующей на отдельный элемент тока.
Позднее в память о заслугах А. Ампера выражение для магнитной силы, действующей на проводник с током со стороны магнитного поля, назвали законом Ампера.
Модуль вектора магнитной индукции
От чего зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле?
Пусть свободно подвешенный горизонтально проводник находится в поле постоянного подковообразного магнита.
Поле магнита сосредоточено в основном между его полюсами, поэтому магнитная сила действует практически только на часть проводника длиной , расположенную между полюсами.
Сила направлена горизонтально, перпендикулярно проводнику и линиям магнитной индукции.
Сила достигает максимального значения m, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику.
Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого отрезка:
Итак, в каждой точке магнитного поля можно определить направление вектора магнитной индукции и его модуль, если измерить силу, действующую на отрезок проводника с током.
Модуль силы Ампера.
В общем случае вектор магнитной индукции ожет составлять угол α с направлением отрезка проводника с током (с направлением тока).
Вектор магнитной индукции можно разложить на две составляющие.
Модуль силы зависит лишь от модуля составляющей вектора , перпендикулярной проводнику, т. е. от В⊥ = В sin α, и не зависит от составляющей В, направленной вдоль проводника.
Закон Ампера для силы, действующей на участок проводника с током в магнитном поле:
F = I | | Δl sin α
Модуль силы Ампера равен произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлениями вектора магнитной индукции и элемента тока.
Направление силы Ампера.
Направление силы Ампера определяется правилом левой руки:
Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы, действующей на отрезок проводника.
Единица магнитной индукции.
За единицу модуля вектора магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила Fm = 1 Н.
Единица магнитной индукции равна
Единица магнитной индукции получила название тесла (Тл) в честь сербского ученого-электротехника Н. Тесла (1856—1943).
Источник: «Физика — 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин
Магнитное поле. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика
Магнитное поле и взаимодействие токов —
Магнитная индукция. Линии магнитной индукции —
Модуль вектора магнитной индукции. Сила Ампера —
Электроизмерительные приборы. Громкоговоритель —
Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца —
Магнитные свойства вещества —
Примеры решения задач —
Краткие итоги главы
Определить модуль результирующего вектора магнитной индукции в точке А.
Давление жидкости через высоту столба определяется по формуле р=ρ*g*h, где ρ=13600 кг/м^3-плотность вещества(ртути), g=10 Н/кг — ускорение свободного падения, h=0,1 м — высота столба ртути, тогда давление
р=13600*0,1*10=13600 Па=13,6 кПа
Решение:
Видимая серия спектра атомарного водорода это серия Бальмера. Ответ:
Минимальная энергия серии Бальмера равна:
Emin =1.89 эВ.Чтобы в спектре атома водорода появилась только одна линия серии Бальмера, ему надо сообщить энергию E (эВ): 1,5 < E < 3,4
см приложения проверьте правильность…
Число пар полюсов у первого генератора в 2 раза больше, чем у второго, т.к. второй вращается в 2 раза быстрее, а для параллельной работы генераторов необходима выработка одинаковой частоты тока, соответственно р1=10 пар полюсов
Древесина это вещество капля воды это нело!
Презентация на тему: «Модуль вектора магнитной индукции»
Инфоурок
›
Физика
›Презентации›Презентация на тему: «Модуль вектора магнитной индукции»
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
* Магнитные стрелки и рамки с током являются индикаторами магнитного поля.
3 слайд
Описание слайда:
4 слайд
Описание слайда:
* Задание Изобразите графически направление вектора магнитной индукции двух круговых токов, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях, в точке О пересечения их осей.
5 слайд
Описание слайда:
* Решение Определим по правилу буравчика направление векторов магнитной индукции полей, созданных токами. •
6 слайд
Описание слайда:
* Модуль вектора магнитной индукции
7 слайд
Описание слайда:
* Рассмотрим маленький контур (рамку) с током.
8 слайд
Описание слайда:
Модуль вектора магнитной индукции определяется отношением максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на отрезок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого проводника. Магнитное поле характеризуется вектором магнитной индукции
9 слайд
Описание слайда:
1 Тл = магнитной индукции однородного поля, в котором на отрезок проводника длиной 1 м при силе тока в нем 1 А действует со стороны поля максимальная сила 1 Н.
10 слайд
Описание слайда:
* I α Как установил Ампер, на проводник с током, помещенный в магнитное поле, действует сила. Если вектор магнитной индукции составляет с направлением отрезка проводника с током угол α, сила, действующая на проводник с током со стороны магнитного поля, определяется следующим соотношением: F = I В Δ l sin α или F = I В Δ l. Δ l Сила Ампера максимальна при sin α = 1, т.е. Fmax = I В Δ l , откуда
11 слайд
Описание слайда:
Закон Ампера Сила Ампера равна произведению модуля с
Модуль магнитной индукции — FizikaKlass.ru
Количественной характеристикой магнитного поля может служить величина силы, действующей в этом поле на проводник с током: чем сильнее поле, тем больше эта сила.
Опыт показывает, однако, что эта сила зависит не только от поля, но и от величин, характеризующих проводник с током: силы тока в проводнике, длины проводника
и угла
между проводником и вектором магнитной индукции
При заданных силе тока и длине проводника сила действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, максимальна, когда проводник расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции.
Поэтому именно такое расположение проводника с током удобно выбрать для определения модуля магнитной индукции.
Согласно опытам, сила, действующая в магнитном поле на проводник с током, прямо пропорциональна произведению силы тока на длину проводника, то есть выражению
Значит, отношение не зависит ни от силы тока в проводнике, ни от длины этого проводника и, следовательно, характеризует само магнитное поле. Поэтому это отношение выбрали для определения модуля магнитной индукции.
Итак,
модуль магнитной индукции равен отношению силы, действующей на проводник с током, расположенный перпендикулярно вектору магнитной индукции, к произведению силы тока в проводнике и длины проводника:
Статьи энциклопедии
Вектор магнитной индукции поля, направление, принцип суперпозиции. Курсы по физике
Всего вопросов: 8
Вопрос 1. Два однородных магнитных поля, силовые линии которых взаимно перпендикулярны, имеют модули векторов индукции 0,8 Тл и 0,6 Тл. Определите модуль вектора магнитной индукции (Тл) после наложения полей.
Вопрос 2. По двум круговым виткам с одинаковыми радиусами течет ток одинаковой величины. Витки имеют общий центр, а их плоскости перпендикулярны друг другу. Для каждого из них модуль магнитной индукции равен 0,4 Тл. Определите модуль вектора магнитной индукции результирующего поля.
Вопрос 3. По двум параллельным проводам, находящимся в воздухе на расстоянии 20 см друг от друга, проходят токи силой 10 А. Определите индукцию магнитного поля (мкТл) в точке, находящейся на таком же расстоянии от обоих проводов в случае когда направления токов противоположны.
Вопрос 4. Три параллельных прямолинейных провода большой длины расположены в воздухе на расстояниях 10 см друг от друга. Токи в проводах одинаковы по величине и направлению. Определите индукцию магнитного поля в точке, расположенной на одинаковом расстоянии от всех проводов, если сила тока в них 15 А.
Вопрос 5. Магнитное поле на расстоянии 2,5 м от провода с током имеет индукцию . Определите количество электронов, проходящих через поперечное сечение провода за промежуток времени 30 мин. (Ответ разделите на 1025).
Вопрос 6. Два провода представляют собой концентрические окружности радиусами 50 см и 20 см. По наружному проводу проходит ток силой 10 А, а по внутреннему — 6 А. Определите индукцию магнитного поля (мкТл) в центре окружностей при одинаковых направлениях токов.
Вопрос 7. Прямолинейный провод с током силой 18 А и круговой провод радиусом 6 см с током силой 3 А находятся в одной плоскости. Расстояние от прямолинейного провода до центра витка d=15 см. Определите индукцию магнитного поля в центре кругового витка.
Вопрос 8. В проводнике, согнутом под углом 600, сила тока 10 А. Определите индукцию магнитного поля (мкТл) в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины на 10 см.
Модуль сдвига (модуль жесткости)
-
- Классы
- Класс 1-3
- Класс 4-5
- Класс 6-10
- Класс 11-12
- КОНКУРЕНТНЫЙ ЭКЗАМЕН
- BNAT 000 NC
- BNAT 000 Книги
- Книги NCERT для класса 5
- Книги NCERT для класса 6
- Книги NCERT для класса 7
- Книги NCERT для класса 8
- Книги NCERT для класса 9
- Книги NCERT для класса 10
- Книги NCERT для класса 11
- Книги NCERT для класса 12
- NCERT Exemplar
- NCERT Exemplar Class 8
- NCERT Exemplar Class 9
- NCERT Exemplar Class 10
- NCERT Exemplar Class 11
- NCERT Exemplar Class 11
- NCERT 9000 9000
- NCERT
-
- Решения RS Aggarwal, класс 12
- Решения RS Aggarwal, класс 11
- Решения RS Aggarwal, класс 10
90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
- Решения RS Aggarwal класса 8
- Решения RS Aggarwal класса 7
- Решения RS Aggarwal класса 6
- Решения RD Sharma
- RD Sharma Class 6 Решения
- Решения RD Sharma
Решения RD Sharma класса 8
- Решения RD Sharma класса 9
- Решения RD Sharma класса 10
- Решения RD Sharma класса 11
- Решения RD Sharma класса 12
- BNAT 000 Книги
- PHYSICS
- Механика
- Оптика
- Термодинамика Электромагнетизм
- ХИМИЯ
- Органическая химия
- Неорганическая химия
- Периодическая таблица
- MATHS
- Теорема Пифагора
- 000
- 00030003000300030004
- Простые числа
- Взаимосвязи и функции
- Последовательности и серии
- Таблицы умножения
- Детерминанты и матрицы
- Прибыль и убыток
- Полиномиальные уравнения
- Деление фракций
- 000
- 000
- 000
- 000
- 000 BIOG3000
- Математические формулы
- Алгебраные формулы
- Тригонометрические формулы
- Геометрические формулы
- FORMULAS
- КАЛЬКУЛЯТОРЫ
- Математические калькуляторы
- 000 PBS4000
- 000
- 000 Физические калькуляторы
- 000
- 000
- 000 PBS4000
- 000
- 000 Калькуляторы для химии
Класс 6
- Образцы бумаги CBSE для класса 7
- Образцы бумаги CBSE для класса 8
- Образцы бумаги CBSE для класса 9
- Образцы бумаги CBSE для класса 10
- Образцы бумаги CBSE для класса 11
- Образцы бумаги CBSE чел. для класса 12
- BNAT 000 NC
- CBSE — вопросник за предыдущий год
- CBSE — вопросник за предыдущий год — класс 10
- CBSE — за предыдущий год — класс 12
- HC Verma Solutions
- HC Verma Solutions Class 11 Physics
- HC Verma Solutions Class 12 Физика
- Lakhmir Singh Solutions
- Lakhmir Singh Class 9 Solutions
- Lak
- Классы
,
Расчет внутреннего импеданса рельса с использованием методов конечных элементов и комплексной магнитной проницаемости
Внутренний параметр рельса UNI 60 рассчитывается с использованием методов конечных элементов. Характеристики стали по ее нормальной кривой намагничивания и комплексной магнитной проницаемости здесь рассмотрены и включены в предлагаемые модели МКЭ. Сопротивление и внутренняя индуктивность шины в зависимости от тока и частоты рассчитываются с использованием как МКЭ, так и аналитических моделей.Результаты, полученные на частоте 50 Гц, сравниваются с несколькими доступными измерениями, а затем распространяются на другие частоты.
1. Введение
Железнодорожная электрическая система обычно моделируется многопроводной линией передачи (MTL) [1]. Характеристика этой модели путем определения матриц сопротивления, индуктивности, емкости и проводимости на единицу длины (п.у.л.) требует, чтобы электрические и магнитные свойства всех материалов были линейными и изотропными.В частотной области модель MTL характеризуется матрицами импеданса и проводимости, определенными, начиная с предыдущих. Все элементы этих матриц определяются пространственным положением проводников, их поперечным сечением, а также магнитными и электрическими свойствами материалов всей системы. Только для систем MTL с изотропными и линейными материалами и проводниками круглого сечения, далеко расположенными друг от друга, элементы этих матриц можно вычислить аналитически [2].
Рельсы — один из важнейших элементов железнодорожной системы; они одновременно являются проводниками железнодорожного подвижного состава и проводниками электрической системы.Фактически, рельсы являются общими проводниками между цепями тяги и сигнализации и интерфейсом между этими цепями и землей.
Форма и свойства стали выбираются с учетом только механических требований; электрические и магнитные характеристики рельсов являются следствием такого выбора. В результате поперечное сечение рельса отличается от круглой формы, а магнитные свойства стали являются нелинейными и гистерезисными. Электрические и магнитные характеристики также не являются ни полными, ни определенными; как правило, они выводятся из эмпирических формул и основаны на небольшом количестве данных, имеющихся в литературе.Вычисление характерных параметров путей является одновременно фундаментальной и чрезвычайно важной задачей при вычислении общих параметров системы. Важно отметить, что для моделирования железнодорожной электросистемы требуется модель большого сигнала железнодорожного пути.
Основные проблемы при расчете параметров, связанных с рельсами, связаны с геометрией поперечного сечения рельса и магнитными свойствами стали.
На самом деле сложность поперечного сечения не позволяет аналитически решить вопрос о магнитном поле и плотности тока внутри рельса даже в присутствии материала с линейными магнитными и электрическими характеристиками.Точный расчет внутренних параметров рельса должен производиться численными методами; Представление рельса с эквивалентным проводником круглого сечения следует рассматривать как простейшее, но самое тяжелое приближение.
Кроме того, нелинейное поведение и гистерезисные явления в стали делают внутренние параметры рельса зависимыми как от частоты, так и от тока. Чтобы включить рельсы в модель большого сигнала MTL, необходимо ввести надлежащую линеаризацию в магнитные свойства стали.
Некоторые статьи пытаются обратить внимание на проблемы подчеркивания. В частности, в [3] приведены результаты моделирования методом конечных элементов и измерения на рельсах BS110A английского типа как для большого, так и для слабого сигнала. В [3] описаны гистерезисные циклы рельсовой стали и введена комплексная магнитная проницаемость, но она не применяется в предложенной модели МКЭ. В [4] приведены измеренные значения внутренних параметров шины UNI 60 для большого сигнала на частоте 50 Гц, а в [5] эти значения вызваны и собраны вместе с другими значениями, полученными многими авторами на разных типах шин и при разных частоты мощности.В [1, 6] представлены измерения слабых сигналов на шине UIC 60, в частности, поведение шины UIC 60, смещенной большим переменным током 50 Гц и постоянным током, соответственно, исследуется в звуковом диапазоне частот.
В этой статье методы, предложенные в литературе для представления магнитной проницаемости стали, вводятся и последовательно применяются к расчету внутренних параметров для моделирования больших сигналов со ссылкой на рельс UNI 60 с использованием МКЭ.В частности, предлагаются две разные модели рельсов FEM. Эти модели основаны на двух разных видах линеаризации поведения магнитного материала. Первый учитывает нормальную кривую намагничивания материала и принимает линеаризацию
.