Що таке ампер у фізиці

0 Comments

ЧАСТИНА II ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

Розділ 5. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ.

§ 32. СИЛА СТРУМУ. АМПЕРМЕТР.

Коли в електричному колі проходить електричний струм, то це означає, що через поперечний переріз провідника разом із рухом заряджених частинок весь час переноситься електричний заряд. Заряд, який переноситься за одиницю часу, є основною кількісною характеристикою струму і називається силою струму.

Отже, силою струму називається фізична величина, що характеризує електричний струм у колі і дорівнює відношенню електричного заряду q, що пройшов через поперечний переріз провідника, до часу його проходження t:

Якщо сила струму з часом не змінюється, такий струм називають постійним.

1. Зв’язок між силою струму, зарядом, концентрацією заряджених частинок і швидкістю їх напрямленого руху.

Розглянемо провідник, який має поперечний переріз площею S. За напрямок руху струму візьмемо напрямок зліва направо (рис. 121). Заряд частинки рівний q0. Перерізи 1 і 2 розміщені на відстані Z.

В циліндричному об’ємі провідника (V = S ∙ l), обмеженого перерізами 1 і 2, міститься частинок N = n ∙ S ∙ І,

де n — концентрація заряджених частинок. Загальний заряд частинок в цьому об’ємі рівний добутку заряду частинки на

Отже, силою струму називається фізична величина, що характеризує електричний струм у колі і дорівнює відношенню електричного заряду q, що пройшов через поперечний переріз провідника, до часу його проходження t:

Рис. 121. Провідник з поперечним перерізом площею S їх чи:

Якщо швидкість руху частинок , то за час проходження частинкою І відстані t = всі частинки, що знаходяться в об’ємі, nройдуть через переріз 2.

Сила струму рівна l = заряд рівний

а = q0 ∙ n ∙ S ∙ І. Отже, маємо:

Врахуємо, що = v, тоді одержимо:

Формула (3) визначає зв’язок між силою струму, зарядом частинки, їх концентрацією і швидкістю руху

Ампер Андре Марі (1775-1836) – французький фізик і математик.

2. Одиниця сили струму.

Оскільки I = то сила струму рівна 1 Кл/1с.

Така одиниця вимірювання сили струму називається ампером (А) на честь французького фізика Андре Ампера, 1 А = 1Кл/1c. Ампер є основною одиницею Міжнародної системи (СІ) і визначається за взаємодією двох паралельних провідників зі струмом, як було вирішено на Міжнародній конференції з мір і ваг у 1948 р.

Ампер Андре Марі – французький фізик і математик. Він запропонував у фізиці поняття електричний струм, першу теорію зв’язку електричних і магнітних явищ та ін.

Визначення одиниці сили струму – Ампера. На рис. 122 зображено два гнучкі прямі провідники, паралельні один одному. Якщо обидва провідники під’єднати до джерела струму, то при замиканні кола по провідниках проходить струм, внаслідок чого вони взаємодіють між собою – притягуються, якщо в обох провідниках струм протікає в одному напрямі, або відштовхуються, якщо струм у провідниках тече у протилежних напрямах.

Для металевого провідника заряд частинки q0 рівний заряду електрона е. Формула (3) для сили струму запишеться так:

де е – заряд електрона (е = 1,6 ∙ 10 -19 Кл); n – концентрація електронів у металі, v – швидкість руху електронів, S – площа поперечного перерізу провідника.

Рис. 122. Два гнучкі прямі провідники (паралельні один одному)

Для того, щоб ввести одиницю сили струму в міжнародній системі одиниць, необхідно взяти дуже тонкі і дуже довгі паралельні провідники, і розмістити їх у вакуумі на відстані 1 м один від одного.

Ампер — це така сила незмінного струму, при якій відрізки двох тонких, нескінченно довгих паралельних провідників довжиною 1 м, що знаходиться на відстані 1 м один від одного, у вакуумі, взаємодіють із силою 2 ∙ 10 -7 Н.

3. Одиниці сили струму і заряду.

Через одиницю сили струму – 1 А визначають одиницю електричного заряду – 1 Кл, яка Вам вже відома:

1 кулон = 1 Ампер ∙ 1 секунда,

або 1 Кл = 1 А ∙ 1с

Отже, за одиницю електричного заряду приймають заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за 1 с при силі струму 1 А.

Електричний заряд іноді називають кількістю електрики.

На практиці, крім одиниці сили струму ампер (А), застосовують також частинні й кратні одиниці сили струму: міліампер (мА ), мікроампер (мкА), кілоампер (кА).

1 кА = 1000 А = 10 3 А

4. Амперметр. Силу струму в колі вимірюють приладом, який називається амперметром.

Амперметр — це гальванометр, пристосований для вимірювання сили струму, його шкалу проградуйовано в амперах, або частинних чи кратних одиницях ампера. На рис. 123 зображено зовнішній вигляд шкільного демонстраційного амперметра, лабораторного амперметра та умовне позначення амперметра на схемах.

Принцип роботи амперметра (гальванометра) ґрунтується на одній із дій електричного струму, а саме, магнітній. Амперметр складається із легкої котушки з дротом, яка розміщується між полюсами постійного магніту. До котушки кріпиться стрілка. При проходженні електричного струму відбувається взаємодія струму із постійним магнітом, стрілка відхиляється і показує на шкалі приладу значення струму.

5. Вмикання амперметра в коло. Щоб виміряти силу струму, амперметр вмикають у коло послідовно (кінець одного провідника є початком другого) з тим приладом, силу струму в якому вимірюють за допомогою двох клем або затискачів, що є на приладі, з позначками «+» біля однієї і «-» біля другої. На рис. 124 показана схема вмикання амперметра в коло і його умовне позначення.

Рис. 123. Шкільний демонстраційний амперметр

Рис. 124. Схема вмикання амперметра в коло і його умовне позначення.

Подумайте і дайте відповідь

1. Що називають силою електричного струму?

2. Як виражається сила струму через електричний заряд і час?

3. Як визначається одиниця сили струму в СІ – ампер?

4. Як називають прилад для вимірювання сили струму? Як вмикають його у коло?

5. Які частинні і кратні одиниці сили струму ви знаєте.

6. Яким мусить бути опір вимірювальної котушки амперметра (великим чи малим), щоб послідовне включення амперметра в електричне коло не впливало на точність вимірювання величини струму.

Розв’яжіть задачі та оцініть результати

1. Сила струму в колі електричної плитки 1,4 А. Який електричний заряд проходить через поперечний переріз спіралі за 10 хв.?

2. Яка сила струму, якщо через поперечний переріз провідника проходить заряд 100 Кл за 4 с?

3. Запишіть в амперах силу струму, яка дорівнює 2000 мкА, 100 мА, 3,5 кА.

4. Сила струму в колі електричної лампи рівна 0,3 А. Скільки електронів проходить через поперечний переріз спіралі за 5 хв.

5. Як можна перевірити правильність показів амперметра за допомогою іншого амперметра, точність показів якого перевірено?

Використовуючи сайт ви погоджуєтесь з правилами користування

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Ми приєднуємось до закону про авторське право в цифрову епоху DMCA прийнятим за основу взаємовідносин в площині вирішення питань авторських прав в мережі Інтернет. Тому підтримуємо загальновживаний механізм “повідомлення-видалення” для об’єктів авторського права і завжди йдемо на зустріч правовласникам.

Копіюючи матеріали во повинні узгодити можливість їх використання з авторами. Наш сайт не несе відподвідальність за копіювання матеріалів нашими користувачами.

§ 27. Сила струму. Одиниця сили струму. Амперметр

Ви вже знаєте, що для кількісного опису фізичних явищ, властивостей тіл і речовин фізики використовують фізичні величини. А за допомогою яких фізичних величин можна кількісно описати процес проходження електричного струму в провіднику? Про одну з них ви дізнаєтесь із цього параграфа.

1. З’ясовуємо, що називають силою струму

У металевому стрижні (металевому провіднику) є велика кількість носіїв струму — вільних заряджених частинок, а саме електронів.

Коли в стрижні не тече струм, рух електронів у ньому хаотичний. Тому можна вважати, що кількість електронів, які за одну секунду проходять через поперечний переріз стрижня (рис. 27.1) зліва направо, дорівнює кількості електронів, що проходять через нього справа наліво.

Рис. 27.1. Уявно розрізавши стрижень, одержуємо його поперечний переріз

Якщо приєднати стрижень до джерела струму, в провіднику виникне електричне поле, внаслідок дії якого електрони почнуть рухатися напрямлено і кількість електронів, які проходять за певний час через поперечний переріз в одному напрямку, істотно збільшиться. Отже, у цьому напрямку через поперечний переріз стрижня буде перенесено певний заряд q.

Сила струму — це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.

Силу струму позначають символом І та визначають за формулою:

де q — заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за час t.

Щоб краще усвідомити суть уведеної фізичної величини, знову звернемося до механічної моделі електричного кола (див. рис. 26.4). Механічним аналогом сили струму є маса води, що проходить через поперечний переріз трубки за 1 с.

Рис. 27.2. Андре Марі Ампер (1775-1836) — французький фізик, математик і хімік, один із засновників учення про електромагнітні явища. Ампер першим увів у фізику поняття електричного струму

2. Знайомимося з одиницею сили струму

Одиниця сили струму в СІ — ампер:

[I] = 1 А.

Ця одиниця названа на честь французького вченого А. Ампера (рис. 27.2). Ампер — одна з основних одиниць СІ (рис. 27.3).

Крім ампера на практиці часто застосовують кратні й частинні одиниці сили струму. Так, для вимірювання малої сили струму використовують міліампери (мА) і мікроампери (мкА), великої сили струму — кілоампери (кА).

Щоб уявити, що означає велика чи мала сила струму, розглянемо декілька прикладів. Сила струму в каналі блискавки сягає 500 кА, сила струму в аксоні під час передачі нервового імпульсу становить лише 0,004 мкА, а середня сила струму під час лікування електрофорезом — 0,8 мА.

Згадайте, яким множникам відповідають префікси кіло-, мікро-, мілі- та подайте наведені значення сили струму в амперах.

Рис. 27.3. Основні одиниці фізичних величин Міжнародної системи одиниць (СІ)

Рис. 27.4. Значення сили струму в деяких електротехнічних пристроях

Значення сили струму в деяких електротехнічних пристроях наведено на рис. 27.4.

Сила струму, що проходить через тіло людини, вважається безпечною, якщо її значення не перевищує 1 мА; сила струму 100 мА може призвести до серйозних уражень. Тому, щоб не наражатися на смертельну небезпеку під час роботи з електротехнічними приладами й пристроями, необхідно суворо дотримуватися правил безпеки. Загальну інструкцію з безпеки подано на форзаці підручника. Ми ж зупинимося на головних моментах, які слід пам’ятати всім, хто має справу з електрикою.

НЕ МОЖНА:

  • торкатись оголеного проводу, особливо стоячи на землі, сирій підлозі тощо;
  • користуватися несправними електротехнічними пристроями;
  • збирати, розбирати, ремонтувати електротехнічні пристрої, не від’єднавши їх від джерела струму.

3. Даємо означення одиниці електричного заряду

1 Кл — це заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за 1 с при силі струму в провіднику 1 А.

4. Вимірюємо силу струму

Для вимірювання сили струму використовують прилад, який називається амперметр (рис. 27.5).

Як і будь-який вимірювальний прилад, амперметр не має впливати на значення вимірюваної величини. Тому амперметр сконструйований таким чином, що в разі приєднання його до електричного кола значення сили струму в колі практично не змінюється.

Рис. 27.5. Деякі види амперметрів: а — демонстраційний; б — лабораторний із дзеркальною шкалою; в — шкільний лабораторний; г — електронний

Рис. 27.6. Вимірювання амперметром сили струму, який проходить через нитку розжарення лампи: а — загальний вигляд електричного кола; б — схема

Правила вимірювання сили струму амперметром

  • 1. Амперметр вмикають у коло послідовно з тим споживачем, у якому необхідно виміряти силу струму (рис. 27.6).
  • 2. Клему амперметра, біля якої стоїть знак «+», потрібно з’єднувати з проводом, що йде від позитивного полюса джерела струму, клему зі знаком «-» — із проводом, що йде від негативного полюса.
  • 3. Не можна приєднувати амперметр до кола, в якому відсутній споживач струму, — це може призвести до псування обладнання або пожежі.

5. Учимося розв’язувати задачі

Задача. Скільки електронів пройде через поперечний переріз нитки розжарення лампи за 2 с, якщо сила струму в нитці становить 0,32 А?

Аналіз фізичної проблеми. Щоб визначити кількість N електронів, необхідно знати загальний заряд q, перенесений за 2 с, і заряд е одного електрона. Загальний заряд знайдемо з означення сили струму; заряд одного електрона дорівнює -1,6 • 10 -19 Кл.

Підбиваємо підсумки

Сила струму I — фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду q, який проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу:

Одиниця сили струму в СІ — ампер (А). Ампер — це одна з основних одиниць СІ. 1 Кл — це заряд, який проходить через поперечний переріз провідника за 1 с, коли сила струму в провіднику становить 1 А.

Силу струму вимірюють амперметром. Амперметр приєднують до електричного кола послідовно зі споживачем, у якому вимірюють силу струму.

Контрольні запитання

1. Що називають силою струму? 2. За якою формулою визначають силу струму? 3. Яка одиниця сили струму? На честь кого її названо? 4. Яке значення сили струму безпечне для людини? 5. Яких основних правил безпеки необхідно дотримуватися під час роботи з електротехнічними пристроями? 6. Дайте означення кулона. 7. Яким приладом вимірюють силу струму? 8. Які правила необхідно виконувати, вимірюючи силу струму?

Вправа № 27

1. Перенесіть схему електричного кола (рис. 1) до зошита. Покажіть на схемі, де можна приєднати амперметр, щоб виміряти силу струму в лампах. Знаками «+» і «-» позначте полярність клем амперметра.

Рис. 1

2. Сила струму в провіднику 200 мА. Протягом якого часу через поперечний переріз провідника проходить заряд, що дорівнює 24 Кл?

3. Накресліть схему електричного кола (рис. 2), позначте на ній полярність клем амперметра. Як, на вашу думку, зміниться показ амперметра, якщо одна з ламп перегорить?

Рис. 2

4. На рис. 3 показано вимірювання сили струму в електричному колі. Накресліть схему електричного кола, позначте полярність клем амперметра. Визначте заряд, який проходить через поперечний переріз нитки розжарення лампи за 10 хв.

Рис. 3

5. Чому дорівнює сила струму в провіднику, якщо за 10 с через його поперечний переріз проходить 2 • 10 20 електронів?

§ 11. Сила Ампера

Якщо рамку зі струмом розташувати між полюсами магнітів, рамка повернеться і встановиться перпендикулярно до ліній магнітної індукції поля, створеного магнітами. А як змусити рамку обертатися? Як створити електричний двигун, який, до речі, був винайдений на півсторіччя раніше, ніж двигун внутрішнього згоряння? Чому магнітне поле чинить на рамку зі струмом орієнтувальну дію? Згадуємо і дізнаємося нове.

1. Сила Ампера

Восени 1820 р. А. Ампер, досліджуючи дію магнітного поля на провідники різних форм і розмірів, отримав формулу для визначення сили, що діє на окрему невелику ділянку провідника (на елемент струму). Зараз цю силу називають силою Ампера.

Сила Ампера — це сила, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом.

Якщо провідник прямолінійний, а магнітне поле, в якому він перебуває, однорідне, то модуль сили Ампера визначають за формулою:

де В — магнітна індукція поля, в якому перебуває провідник; I — сила струму в провіднику; l — довжина активної частини провідника; α — кут між вектором магнітної індукції і напрямком струму (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Залежність значення сили Ампера від орієнтації провідника в магнітному полі

Напрямок сили Ампера визначають за правилом лівої руки (рис. 11.2):

Якщо ліву руку розташувати так, щоб лінії магнітної індукції входили в долоню, а чотири витягнуті пальці вказували напрямок струму в провіднику, то відігнутий на 90° великий палець укаже напрямок сили Ампера.

Рис. 11.2. Визначення напрямку сили Ампера за правилом лівої руки

Зверніть увагу: якщо провідник не прямий і (або) магнітне поле неоднорідне, то можна визначити сили Ампера, які діють на невеликі ділянки провідника, а потім геометричним додаванням обчислити силу Ампера, що діє на провідник у цілому.

2. Момент сил Ампера, які діють на рамку зі струмом

Візьмемо легку прямокутну рамку зі сторонами а і b, яка складається з одного витка дроту, помістимо її в однорідне магнітне поле так, щоб вона могла легко обертатися навколо горизонтальної осі, і пропустимо в рамці струм (рис. 11.3, а). Погойдавшись, рамка установиться перпендикулярно до ліній магнітної індукції (рис. 11,3, б). Знайдемо момент сил Ампера, що діють на рамку в деякий момент часу (рис. 11.3, в). Для цього визначимо напрямок, модуль і плече кожної із сил, що діють на сторони рамки. Бачимо:

Нагадуємо

Момент сили М — це фізична величина, яка характеризує обертальний ефект сили і дорівнює добутку сили F на плече d сили:

M = F • d; [М] = Н • м.

Плече сили d — це відстань від осі обертання до лінії дії сили.

• Момент сили вважають додатним, якщо сила повертає (або намагається повернути) тіло проти ходу годинникової стрілки, і від’ємним, якщо сила повертає тіло за ходом годинникової стрілки.

Момент сил Ампера, які діють на плоский замкнений контур, розташований в однорідному магнітному полі, дорівнює добутку модуля магнітної індукції поля, сили струму в контурі, площі контуру і синуса кута α між вектором магнітної індукції та нормаллю до площини контуру:

1) якщо рамка розташована паралельно лініям магнітної індукції (α = 90°), то обертальний момент найбільший (sin α = 1): Mmax = BIS (див. рис. 11.3, а); якщо рамка розташована перпендикулярно до ліній магнітної індукції (α = 0), то обертальний момент дорівнює нулю (sin α = 0), — це положення стійкої рівноваги рамки (див. рис. 11.3, б).

2) якщо рамка містить N витків дроту, обертальний момент розраховують за формулою:

3. Де застосовують силу Ампера

Обертання рамки зі струмом у магнітному полі використовують в електричних двигунах — пристроях, в яких електрична енергія перетворюється на механічну.

Повернемося до рис. 11.3. Бачимо, що сили Ампера спочатку повертають рамку в одному напрямку (рис. 11.3, а), а після проходження положення рівноваги — в протилежному (рис. 11.3, в). Тому рамка дуже швидко зупиняється в положенні рівноваги. Щоб рамка не зупинялась і оберталась в одному напрямку, застосовують колектор — пристрій, який автоматично змінює напрямок струму в рамці (рис. 11.4). Півкільця колектора обертаються разом із рамкою, а щітки залишаються нерухомими, тому після проходження положення рівноваги до щіток притискуються вже інші півкільця. Напрямок струму в рамці змінюється на протилежний, а напрямок обертання рамки не змінюється.

Рис. 11.4. Колектор являє собою два провідних півкільця (1), до кожного з яких притиснута металева щітка (2); щітки з’єднані з полюсами джерела струму

Зрозуміло, що обертальний момент, який створюють сили Ампера в рамці, зображеній на рис. 11.4, є дуже малим, тому потужність такого «двигуна» незначна. Для збільшення обертального моменту (М = NBISsin α) у реальних електродвигунах:

  • 1) обмотку обертової частини двигуна — ротора (від латин. rotare — обертатися) — виготовляють із великої кількості витків дроту, які вкладають у спеціальні пази на бічній поверхні осердя — циліндра, виготовленого з листів магнітном’якої сталі (рис. 11.5);
  • 2) використовують кілька обмоток, які намотують на одне осердя; колектор такого двигуна має низку мідних дугоподібних контактних пластин, закріплених на ізольованому барабані, і кожна обмотка з’єднана з однією парою пластин;
  • 3) замість постійного магніту використовують електромагніт, який становить одне ціле з корпусом електродвигуна та слугує статором (від латин. stator — той, що стоїть нерухомо). Обмотка статора підключена до того самого джерела струму, що й обмотка ротора.

Рис. 11.5. Ротор двигуна (від латин. rotare — обертатися), який містить одну обмотку

Як ви вважаєте, за рахунок збільшення якої фізичної величини збільшується обертальний момент у кожному випадку?

Електровимірювальні прилади магнітоелектричної та електродинамічної систем

У цих приладах використовують залежність обертального моменту, створеного силами Ампера, від сили струму в рамці.

Коли прилад вмикають у коло, в рамці починає йти струм і внаслідок дії сил Ампера рамка повертається в магнітному полі магніту. Разом із рамкою повертається стрілка й одночасно закручуються спіральні пружини. Коли момент сил Ампера зрівноважується моментом сил пружності, рух стрілки припиняється, проте вона залишається відхиленою. Чим більша сила струму в рамці, тим на більший кут відхилиться стрілка.

У приладах електродинамічної системи замість постійного магніту застосовують електромагніт.

Вимірювальний механізм приладів магнітоелектричної системи

Електродинамічний гучномовець (динамік)

У динаміку сила Ампера, що діє на витки котушки, змушує котушку втягуватись у кільцевий магніт. Коли сила струму в котушці змінюється зі звуковою частотою, так само змінюється й сила Ампера — котушка коливається в такт зміні сили струму. Разом із котушкою коливається і прикріплений до неї дифузор, який «штовхає» повітря, створюючи звукову хвилю, — гучномовець випромінює звук.

До речі, поширені зараз навушники — це саме електродинамічні випромінювачі звуку.

4. Учимося розв’язувати задачі

Задача. Щоб визначити магнітну індукцію магнітного поля, створеного підковоподібним магнітом, учні за допомогою проводів підвісили між полюсами магніту алюмінієвий провідник завдовжки 8 см і масою 6 г (див. рис. 1). Коли в провіднику йшов струм силою 3 А, провідник відхилявся на кут 45° від вертикалі. Який результат отримали учні? Магнітне поле на ділянці, де розташований провідник, вважайте однорідним і вертикальним.

Рис. 1

Аналіз фізичної проблеми. Провідник відхиляється внаслідок дії сили Ампера, напрямок якої визначимо за правилом лівої руки. Провідник горизонтальний, а магнітне поле вертикальне, тому кут а між напрямком струму та вектором магнітної індукції становить 90°. Зважаючи на те що сили, які діють на провідник, скомпенсовані, визначимо магнітну індукцію поля.

Підбиваємо підсумки

• Силу, з якою магнітне поле діє на провідник зі струмом, називають силою Ампера. Модуль сили Ампера визначають за формулою FA = BIlsinα, напрямок — за правилом лівої руки.

• На плоский замкнений контур зі струмом І і площею S, розташований в однорідному магнітному полі індукцією В, сили Ампера створюють обертальний момент: М = BISsinα, де α — кут між вектором магнітної індукції і нормаллю до площини контуру.

• На обертанні в магнітному полі рамки зі струмом ґрунтується дія електричних двигунів, на повертанні — дія приладів магнітоелектричної та електродинамічної систем; на поступальному русі рамки — дія гучномовців.

Контрольні запитання

1. Дайте означення сили Ампера. За якою формулою її розраховують? Як визначають її напрямок? 2. Виведіть формулу для визначення моменту сил Ампера, що діють на рамку зі струмом з боку магнітного поля. За якого положення рамки момент сил дорівнює нулю? є максимальним? 3. Опишіть принцип дії електричного двигуна постійного струму. 4. Опишіть будову та принцип дії вимірювальних приладів магнітоелектричної системи; електродинамічного гучномовця.

Вправа № 11

1. Сила струму в провіднику завдовжки 60 см дорівнює 1,2 А. Визначте найбільше та найменше значення сили Ампера, яка діє на провідник, за умов різних його положень в однорідному магнітному полі індукцією 15 мТл.

2. На рис. 1 показано декілька ситуацій взаємодії магнітного поля і провідника зі струмом. Для кожної ситуації сформулюйте завдання та виконайте його.

Рис. 1

3. Знайдіть момент сил Ампера, що діють на рамку, розташовану в однорідному магнітному полі індукцією 0,6 Тл. Рамка містить 50 витків дроту і має площу 20 х 5,0 (см). Сила струму в рамці — 2,5 А, кут між вектором магнітної індукції і площиною рамки — 60°.

4. На рис. 2 зазначені напрямок струму в рамці та напрямок, у якому повертається рамка в магнітному полі електромагніту. Визначте полюси джерела струму, до якого підключена обмотка електромагніту.

Рис. 2

5. Горизонтальний провідник масою 50 г і завдовжки 20 см тягнуть із силою 0,6 Н по двох провідних стрижнях, приєднаних до джерела струму (рис. 3). Перпендикулярно до провідника діє однорідне магнітне поле індукцією 0,4 Тл. Визначте, з яким прискоренням рухається провідник, якщо сила струму в ньому дорівнює 5 А, коефіцієнт тертя — 0,2, а магнітне поле напрямлене: а) вертикально вгору; б) вертикально вниз; в) горизонтально ліворуч; г) горизонтально праворуч.

Рис. 3

Експериментальне завдання

Знайдіть удома будь-який пристрій, що вийшов із ладу і містить електродинамічний мікрофон (трубка стаціонарного телефона, одноканальний радіоприймач (радіоточка), навушники). Знайдіть у цьому пристрої динамік, розгляньте його будову, визначте основні складники (магніт, котушку, дифузор).