Качественная задача №36

Медная прямоугольная рамка, по которой протекает постоянный электрический ток силой I  , может вращаться вокруг вертикальной оси OO’, закрепленной в подшипниках. При вращении рамки на нее действуют силы вязкого трения. Опираясь на законы электродинамики и механики опишите и объясните движение этой рамки после включения однородного магнитного поля с индукцией В (см. рисунок)

PIC

На стороны рамки будет действовать сила Ампера. По правилу левой руки определяем силу Ампера, для этого 4 пальца направляем по току, а ладонь направляем так, чтобы вектор магнитной индукции входил в ладонь, значит, на левую рамку направлена перпендикулярно ”к наблюдателю”, а на правую ”от наблюдателя”, а на верхнюю и нижнюю стороны рамки сила Ампера не действует.

PIC

Значит, рамка будет поворачиваться вокруг закрепленной оси OO’ из-за сил, действующих на левую и правую стороны рамки. Повернувшись на угол 90∘ , силы Ампера начнут тормозить рамку, но так как она будет обладать некоторой скоростью, то из-за инерции она не остановится сразу, а продолжит движение, пока её скорость не станет равна нулю и рамка не начнёт поворачиваться в обратную сторону и возникнут колебания, при этом из-за силы вязкого трения колебания будут постепенно затухать, пока рамка не установится в равновесии, то есть при котором плоскость рамки будет перпендикулярно вектору B⃗

PIC

Оцените статью
Я решу все!