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 F_m = 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

2 месяца назад

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…

3 месяца назад

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 

5 месяцев назад

Древесина это вещество  капля воды это нело!

3 месяца назад

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
        • 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
          FORMULAS
          • Математические формулы
          • Алгебраные формулы
          • Тригонометрические формулы
          • Геометрические формулы
          • 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
          • 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

      ,

      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

      .