.07 Электродинамика. Магнетизм

1.При изменении магнитного потока через поверхность по правилу Ленца индукционный ток в контуре направлен так, что создаваемый им поток магнитной индукции через поверхность, ограниченную контуром, стремится препятствовать тому изменению потока, которое вызывает данный ток,так как внешний магнитный поток возрастает, то индукционный ток своим магнитным полем стремится замедлить это возрастание, и его поле будет направлено против внешнего поля, остюда по правилу буравчика сможем найти направление индукционного тока, а также направление линий индукции поля , создаваемого проводником с током, которое в каждой точке рамки одинаково. В проводнике протекает постоянный ток, поэтому поле проводника постоянно и не влияет на индукционный ток в рамке. (см. рис.)

2. На каждую из сторон рамки будет действовать сила Ампера, направление которой определяется по правилу левой руки, а величина равна , где – длина стороны рамки, – угол между вектором магнитной индукции и направлением проводника. Так как у нас угол для каждой стороны одинаков, то силы, приложенные к противолежащим сторонам рамки, равны по модулю и направлены взаимно противоположно. Результирующая сил, действующих на рамку со стороны однородного магнитного поля, равна нулю.

3. В магнитном поле проводника на каждую сторону рамки действует сила Ампера. Стороны рамки, перпендикулярные проводнику, расположены на одинаковом расстоянии от проводника. На них действуют силы, равные по модулю и направленные противоположно друг другу. Их сумма равна нулю. Силы, действующие на параллельные проводнику стороны рамки, направлены тоже противоположно друг другу. Из-за неоднородности поля проводник с током притягивает ближнюю сторону рамки сильнее, чем отталкивает более удалённую от него сторону

Результирующая этих сил притягивает рамку к проводнику (см.рисунок).

4. Согласно принципу суперпозиции, однородное магнитное поле и поле проводника с током действуют на рамку независимо друг от друга. Поэтому результирующая сил, приложенных к рамке, направлена влево к проводнику с током.