• Nie Znaleziono Wyników

pole magnetyczne, prawa Ampere’a i Biota-Savarta

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "pole magnetyczne, prawa Ampere’a i Biota-Savarta"

Copied!
1
0
0

Pełen tekst

(1)

prof. dr hab. Antoni C. Mituś Wrocław, 22.03.2015

Fizyka F2

Lista 6 - Magnetostatyka (II): przewodnik z pr adem w polu magnetycznym,

,

pole magnetyczne, prawa Ampere’a i Biota-Savarta

Zadania oznaczone (!)– w pierwszej kolejności; (*) – trudniejsze, (**) – zaawansowane.

Oznaczenia zadań: J: Jezierski i inn., Zadania z rozwiazaniami cz, eść II, Wrocław 1999; G: Griffiths (poniżej)., Literatura: J. Orear, t.1; (b) Halliday, Resnick, Walker Podstawy fizyki t. 3; D. J. Griffiths Podstawy elektrodynamiki

.

1. (!) Efekt Halla (HRW, przykład 29.2)

Pełny sześcian metalowy porusza si e ze stał

,

a pr

,

edkości

,

a w stałym polu magnetycznym

,

(rys. 29.8, HRW). Która ściana sześcianu ma mniejszy potencjał, a która wi ekszy? Ile

,

wynosi różnica potencjałów?

2. (!) Siły mi edzy dwoma przewodnikami z pr

,

adem (J39)

,

Dwa długie równoległe przewodniki prostoliniowe znajduj a si

,

e w odległości d od siebie.

,

Przez przewodniki płyn a w tych samych kierunkach pr

,

ady o nat

,

eżeniach I

, 1

oraz I

2

. Jak a

,

prac e należy wykonać (na jednostk

,

e długości przewodników), aby je rozsun

,

ać do odległości

,

2d?

3. (!) Działanie analogowych woltomierzy i amperomierzy (HRW, przykład 29.7) 4. (!) Cewka z pr adem w polu magnetycznym (HRW, przykład 29.8)

,

Przez okr agł

,

a cewk

,

e o polu powierzchni S, równym 2.52 ·10

, −4

m

2

, składaj ac

,

a si

,

e z 250

,

zwojów, płynie pr ad o nat

,

eżeniu 250 µA. Cewka jest w spoczynku, w jednorodnym polu

,

magnetycznym o indukcji B = 0.85T, a jej dipolowy moment magnetyczny µ jest ustawiony zgodnie z kierunkiem wektora ~ B (rys. 29.23 HRW). Jaki jest kierunek pr adu w cewce?

,

Jak a prac

,

e musi wykonać nad cewk

,

a zewn

,

etrzny moment siły obracaj

,

ac j

,

a o 90

,

w stosunku do ustawienia pocz atkowego?

,

5. (!) Prawo Ampere’a (J38)

Przez nieskończon a płyt

,

e umieszczon

,

a w płaszczyźnie x − y płynie pr

,

ad o stałej g

,

estości

,

liniowej j w kierunku osi y. Znaleźć indukcj e pola magnetycznego, które powstaje na

,

skutek przepływu pr adu.

,

6. (!) Prawo Ampere’a

Wyznaczyć pole magnetyczne wewn atrz długiego prostoliniowego przewodnika z pr

,

adem.

,

Zastosować prawo Ampere’a (HRW, rozdział 30.3)

7. (!) Prawo Biota-Savarta (HRW, przykład 30.1)

Przewód, w którym płynie pr ad o nat

,

eżeniu I, składa si

,

e z łuku okr

,

egu o promieniu R

,

i k acie środkowym π/2 rad oraz z dwóch odcinków, których przedłużenia przecinaj

,

a si

,

e

,

w środku C okr egu. Ile wynosi wartość indukcji magnetycznej ~

,

B pola, wytworzonego w punkcie C przez pr ad w przewodzie? (HRW, rys. 30.7a)

,

8. (*) Przewód z pr adem w niejednorodnym polu magnetycznym (HRW, str. 56)

,

W przewodzie leż acym wzdłuż osi y, od y = 0 do y = 0.25 cm, płynie pr

,

ad o nat

,

eżeniu

,

2 mA w ujemnym kierunku osi y. Przewód znajduje si e w niejednorodnym polu magne-

,

tycznym o indukcji ~ B = (0.3 T/m) y ˆi+ (0.4 T/m) y ˆj. Używaj ac wektorów jednostkowych,

,

wyznacz sił e magnetyczn

,

a, działaj

,

ac

,

a na a) element dy przewodu w punkcie y, b) cały

,

przewód.

9. (*) Prawo Biota-Savarta (HRW, rozdział 30.1)

Wyprowadzić wzór na indukcj e magnetyczn

,

a pola wytworzonego przez pr

,

ad o stałym

,

nat eżeniu, płyn

,

acy w długim prostoliniowym przewodzie.

,

10. (*) Pole magnetyczne cewki (HRW, rozdział 30.5)

Wyprowadzić wzór na pole magnetyczne cewki w kształcie okr egu, przez któr

,

a płynie pr

,

ad

,

o stałym nat eżeniu. Ograniczyć si

,

e do punktów, leż

,

acych na osi symetrii cewki.

,

Cytaty

Powiązane dokumenty

Prawo Biota-Savarta-Laplace’a określa indukcję ∆B pola magnetycz- nego w danym punkcie przestrzeni, pochodzącego od niewielkiego odcinka przewodnika o długości ∆l, przez

• Jeżeli cząstka obdarzona ładunkiem elektrycznym porusza się w polu magnetycznym o wzrastającym natężeniu, to ruch tej cząstki wywołuje wzrost natężenia pola magnetycznego

Znaleźć indukcję pola magnetycznego wewnątrz i na zewnątrz nieskończenie długiego przewodnika o promieniu R, w którym płynie prąd o

Znaleźć wektor indukcji pola magnetycznego w środku pętli o promieniu R, przez którą płynie prąd o natężeniu I... Wykład 2 lato

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na indukowaniu się napięcia nazywanego siłą elektromotoryczną SEM w przewodzie poruszającym się w polu magnetycznym lub w

magnetyczny, co oznacza, że gdy spin neutronu jest skierowany w górę, to linie pola magnetycznego w środku dipola są skierowane w dół. strzałka symbolizuje rzut spinu na kierunek

O ile pole elektryczne wytwarzane jest przez ładunki, o tyle pole magnetyczne wytwarzane jest tylko przez ładunki w ruchu bądź ciała posiadające moment magnetyczny.. Siły

(Indukcja elektromagnetyczna nie zachodzi jeśli pole nie ulega zmianie) Zmienne pole magnetyczne powoduje przepływ prądu elektrycznego. Wyznaczanie zwrotu linii pola magnetycznego