Номер 20.19, страница 98 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 20. Магнитные взаимодействия. Магнитное поле - номер 20.19, страница 98.

Условие.

20.19. Рамку с током внесли в сильное магнитное поле. Как проявляется действие поля на рамку?

Решение.

Решение

Когда рамка с током находится в магнитном поле, на каждый проводник рамки, по которому течет ток, действует сила Ампера. Направление этой силы можно определить по правилу левой руки.

Если магнитное поле однородно, то силы, действующие на противоположные стороны рамки, будут равны по величине и противоположны по направлению. Совокупность этих сил создает вращающий момент, который стремится повернуть рамку. Этот вращающий момент $\text{M}$ вычисляется по формуле:

$M = ISB \sin\alpha$

где $\text{I}$ — сила тока в рамке, $\text{S}$ — площадь, ограниченная рамкой, $\text{B}$ — величина индукции магнитного поля, а $\alpha$ — угол между вектором магнитной индукции $\vec{B}$ и нормалью (перпендикуляром) к плоскости рамки.

Под действием этого момента рамка будет поворачиваться до тех пор, пока не займет положение устойчивого равновесия. Это положение достигается, когда плоскость рамки устанавливается перпендикулярно линиям магнитной индукции. В этом случае нормаль к плоскости рамки становится параллельной вектору магнитной индукции ($\alpha = 0$), вращающий момент становится равным нулю ($M = 0$), и вращение прекращается. Таким образом, магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие.

Ответ: Действие поля проявляется в возникновении вращающего момента, который поворачивает рамку с током и ориентирует ее таким образом, чтобы ее плоскость была перпендикулярна линиям магнитного поля.