Рамка с током, которая может вращаться вокруг оси МО, удерживается вблизи полосового магнита в положении, показанном на рисунке 2.3. Объясните на качественном уровне, как будет двигаться рамка, если её отпустить. Укажите, какие физические закономерности вы использовали. Учтите сопротивление воздуха.
от

1 Ответ

Дано:
- Рамка с током
- Рамка может вращаться вокруг оси МО
- Рамка удерживается вблизи полосового магнита

Найти: движение рамки после ее отпускания.

Решение:

1. Когда рамка с током находится в магнитном поле, на нее действует сила Лоренца, которая приводит к возникновению момента силы, действующего на рамку. Этот момент определяется формулой:
M = B * I * A * sin(α),
где M – момент силы, B – магнитная индукция, I – сила тока, A – площадь рамки, α – угол между нормалью к площади рамки и направлением магнитного поля.

2. Если рамку отпустить, она начнет вращаться вокруг оси МО из-за действия момента силы. Направление вращения будет зависеть от направления тока и направления магнитного поля.

3. При вращении рамки начинают действовать и другие силы, такие как сопротивление воздуха. Сопротивление воздуха будет замедлять вращение и приводить к затуханию движения.

4. Если рамка продолжит вращаться, она будет постепенно уменьшать свою угловую скорость из-за воздействия сопротивления воздуха, пока не достигнет состояния равновесия или не остановится полностью.

Ответ:
После того как рамка будет отпущена, она начнет вращаться вокруг оси МО под действием момента силы, возникающего в результате взаимодействия тока с магнитным полем. Вращение будет затухать из-за сопротивления воздуха, пока рамка не остановится.
от