Контрольные задания > №6. Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке. Направление тока в рамке указано стрелками. Определите и изобразите на рисунке направление силы Ампера, действующей на верхнюю и боковую (слева) стороны рамки. Опишите свои действия в решении задачи.
Вопрос:
№6. Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как показано на рисунке. Направление тока в рамке указано стрелками. Определите и изобразите на рисунке направление силы Ампера, действующей на верхнюю и боковую (слева) стороны рамки. Опишите свои действия в решении задачи.
Ответ:
Для определения направления силы Ампера воспользуемся правилом левой руки. Правило гласит: если расположить левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Ампера.
1. Верхняя сторона рамки:
* Направление тока: слева направо.
* Направление магнитного поля: от нас (в плоскость рисунка).
* Располагаем левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь (ладонь смотрит на нас), а четыре пальца указывали вправо. В этом случае большой палец будет направлен вверх. Значит, сила Ампера, действующая на верхнюю сторону рамки, направлена вверх.
2. Боковая (левая) сторона рамки:
* Направление тока: вниз.
* Направление магнитного поля: от нас (в плоскость рисунка).
* Располагаем левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь (ладонь смотрит на нас), а четыре пальца указывали вниз. В этом случае большой палец будет направлен влево. Значит, сила Ампера, действующая на левую сторону рамки, направлена влево.
Таким образом, сила Ампера направлена вверх для верхней стороны рамки и влево для левой стороны рамки. Силы Ампера можно изобразить на рисунке в виде стрелок, указывающих направления этих сил.
Развёрнутый ответ:
Задача требует определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле. Эта сила называется силой Ампера. Чтобы её определить, мы используем правило левой руки. Для верхней стороны рамки ток течёт слева направо, а магнитное поле направлено от нас. Применяя правило левой руки, мы обнаруживаем, что сила Ампера направлена вверх. Для левой стороны рамки ток течёт вниз, а магнитное поле также направлено от нас. Снова применяя правило левой руки, мы видим, что сила Ампера направлена влево. Важно помнить, что правильное расположение руки относительно направления тока и магнитного поля критично для определения верного направления силы.