MOMEN NGẪU LỰC TỪ TÁC DỤNG LÊN KHUNG DÂY

     

+Lực từ tính năng lên nhì đoạn dây AB và CD bằng 0 (vì AB cùng CD song song với đường sức từ).

Bạn đang xem: Momen ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây

+Áp dụng luật lệ bàn tay trái ta thấy những lực từ công dụng lên nhị đoạn dây BC cùng DA như hình vẽ a. Nhị lực này vừa lòng thành một ngẫu lực và làm cho khung dây quay quanh trục OO’.

-Đường sức từ vuông góc với phương diện khung: Áp dụng phép tắc bàn tay trái ta thấy những lực từ công dụng lên khung dây như hình vẽ b. Những lực này không có chức năng làm cho khung quay.

*

-Lực từ chức năng lên cạnh của form dây tất cả chiều nhiều năm $l$.

$F=B.I.l.sin alpha $

Trong đó:

$centerdot $ F: lực từ tác dụng lên một cạnh của form dây (N).

$centerdot $ B: chạm màn hình từ (T).

$centerdot $ I: cường độ chiếc điện (A).

$centerdot $ $l$: chiều nhiều năm một cạnh của form dây.

$centerdot $ $alpha =overrightarrowI,overrightarrowB$

-Lực từ bỏ tổng hợp vì nhiều trường đoản cú trường tạo ra tạ và một cạnh của form dây.

$overrightarrowF=overrightarrowF_1+overrightarrowF_2+overrightarrowF_3$

-Mômen của ngẫu lực từ:

M = F.d = B.I.$l$.d = B.I.S

Trong đó:

$centerdot $ d: khoảng cách giữa những lực công dụng lên khung dây để vuông góc vào từ trường.

$centerdot $ S = $l$.d : diện tích của form dây.

$centerdot $ M: mômen của ngẫu lực tự (N.m).

B)Ví dụ minh họa:

Ví dụ 1: Một size dây mang loại điện I để trong sóng ngắn từ trường đều, khía cạnh phẳng form dây vuông góc với đường cảm ứng từ (Hình vẽ). Tóm lại nào sau đấy là đúng về lực từ chức năng lên những cạnh của size dây.

*

A.bằng không.

B.có phương vuông góc với phương diện phẳng size dây.

C.nằm trong phương diện phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh với có tác dụng kéo dãn khung.

D.nằm trong phương diện phẳng khung dây, vuông góc với các cạnh với có tác dụng nén khung.

Hướng dẫn:

Dùng nguyên tắc bàn tay trái để xác định chiều của lực từ tác dụng lên từng đoạn dây dẫn.

Chọn giải đáp C.

Ví dụ 2: form dây dẫn hình vuông cạnh a = 20cm gồm tất cả 10 vòng dây, dòng điện chạy trong mỗi vòng dây có cường độ I = 2A. Khung dây đặt trong từ bỏ trường hầu hết có chạm màn hình từ B = 0,2T, mặt phẳng form dây chứa những đường cảm ứng từ. Mômen lực từ công dụng lên size dây bao gồm độ mập là:

A.0(Nm) B.0,016(Nm) C.0,16(Nm) D.1,6(Nm)

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức: $M=N.I.B.S$

Thay số vào ta được M = 0,16 (Nm)

Chọn câu trả lời C.

Ví dụ 3:Một form dây tròn bán kính 5cm bao gồm 75 vòng được đặt trong trường đoản cú trường số đông có chạm màn hình từ 0,25T. Khía cạnh phẳng của khung dây hợp với đường sức từ một góc 60$^0$. Tính mômen ngẫu lực từ tác dụng lên form dây. Cho biết mỗi vòng dây bao gồm cường độ mẫu điện 8A chạy qua.

A.0,059 N.m B.0,59 N.m C.0,0059 N.m D.0 N/m

Hướng dẫn:

Vì khía cạnh phẳng form dây phù hợp với $overrightarrowB$ một góc 60$^0$ phải ta có:

$alpha =90^0-60^0=30^0$

Mômen ngẫu lực từ tính năng lên size dây:

M = N.B.I.S.sin$alpha $= 0,059 (N.m)

Chọn lời giải A.

Ví dụ 4: form dây hình chữ nhật có diện tích S = 25cm$^2$ gồm tất cả 10 vòng tiếp nối có cường độ chiếc điện I = 2A trải qua mỗi vòng dây. Size dây để thẳng đứng trong từ trường đều phải có B = 0,3T. Tính mômen lực từ bỏ lên trên khung dây khi cảm ứng từ $overrightarrowB$ vuông góc với phương diện phẳng form dây.

Xem thêm: Hãy Nêu Cấu Tạo Dinamo Xe Đạp Có Cấu Tạo Gồm:, Cấu Tạo Và Cách Tạo Ra Dòng Điện

A.15.10$^-3$ N.m B.5.10$^-3$ N.m C.0 N.m D.10$^-3$ N.m

Hướng dẫn:

Khi chạm màn hình từ $overrightarrowB$ vuông góc với mặt phẳng khung dây thì góc $alpha $= 0$^0$ nên:

M = N.B.I.S.sin0$^0$= 0 (N.m)

Chọn đáp án C.

Ví dụ 5: Một size dây có size 2cm x 3cm để trong từ trường sóng ngắn đều. Size dây gồm 200 vòng. Cho mẫu điện gồm cường độ 0,2A bước vào khung dây. Mômem ngẫu lực từ tác dụng lên khung dây có mức giá trị lớn số 1 bằng 24.10$^-4$ N.m. Hãy tính cảm ứng từ của từ bỏ trường.

A.0,2T B.0,05T C.0T D.0,1T

Hướng dẫn:

Momem ngẫu lực từ tính năng lên size dây N vòng là:

M = N.B.I.S.sin$alpha $

Trong biểu thức trên ta thấy:

-N là số vòng dây luôn luôn không đổi.

-B là tự trường hầu như và cũng không đổi trong quy trình khung quay.

-I là cường độ loại điện chạy vào khung cùng được giữ thắt chặt và cố định nên cũng không đổi.

-S là diện tích s khung dây và mặc tích này cũng không đổi khi form quay.

-$alpha =widehatleft( overrightarrowB,overrightarrown ight)$ là góc hợp bởi giữa vecto chạm màn hình từ với vecto pháp đường của phương diện phẳng khung dây. Trong quy trình khung cù thì chỉ gồm đại lượng này thay đổi vì thay M$_max $ khi còn chỉ khi $sin alpha $= 1 tức thị $alpha =90^0$.

Từ đó suy ra: M$_max $= N.B.I.S

$Rightarrow B=fracM_max N.I.S=frac24.10^-4200.0,2.6.10^-4$= 0,1T.

Chọn giải đáp D.

C)Bài tập từ bỏ luyện:

Câu 1: Một size dây dẫn mang loại điện để trong từ trường đều. Tóm lại nào sau đấy là không đúng?

A.Luôn bao gồm lực từ công dụng lên toàn bộ các cạnh của khung.

B.Lực từ tác dụng lên các cạnh của form khi khía cạnh phẳng khung dây không tuy vậy song với mặt đường sức từ.

C.Khi phương diện phẳng khung dây vuông góc với vecto chạm màn hình từ thì khung dây làm việc trạng thái cân bằng.

D.Mômen ngẫu lực từ có tác dụng làm quay form dây về trạng thái cân bằng bền.

Câu 2: Một khung dây dẫn phẳng, diện tích S, mang chiếc điện I đặt trong tự trường rất nhiều B, khía cạnh phẳng khung dây song song với các đường mức độ từ. Mômen ngẫu lực từ tác dụng lên form dây là.

A.M = 0 B.M = IBS C.M = IB/S D.M = IS/B

Câu 3: Mômen ngẫu lực từ tính năng lên một form dây có dòng điện để trong từ trường đều:

A.tỉ lệ thuận với diện tích s của khung.

B.có quý hiếm lớn nhất lúc mặt phẳng khung vuông góc với con đường sức từ.

C.có quý hiếm lớn nhất lúc mặt phẳng khung tuy nhiên song với con đường sức từ.

D.phụ nằm trong vào cường độ chiếc điện vào khung.

Câu 4: Một khung dây phẳng phía trong từ trường đều, khía cạnh phẳng form dây chứa các đường mức độ từ. Khi bớt cường độ cái điện đi gấp đôi và tăng chạm màn hình từ lên 4 lần thì mômen lực từ chức năng lên size dây sẽ:

A.không đổi B.tăng gấp đôi C.tăng 4 lần D.giảm 2 lần

Câu 5: Một form dây hình chữ nhật ABCD đặt trong từ bỏ trường hầu hết có chạm màn hình từ B = 5.10$^-2$(T). Cạnh AB của khung dài 3cm, cạnh BC dài 5cm. Mẫu điện trong size dây gồm cường độ I = 5A. Giá chỉ trị lớn số 1 của mômen ngẫu lực từ tính năng lên khung dây có độ phệ là:

A.3,75.10$^-4$ (N.m) B.7,5.10$^-3$ (N.m)

C.2,55 (N.m) D.3,75 (N.m)

Câu 6: size dây hình chữ nhật kích thước AB = a = 10cm, BC = b = 5cm gồm có đôi mươi vòng nối tiếp rất có thể quay quanh cạnh AB thẳng đứng. Form dây có dòng I = 1A chạy qua cùng đặt trong từ trường đông đảo có cảm ứng từ B ở ngang với $widehatleft( overrightarrown,overrightarrowB ight)=30^0$, B = 0,5T. Tính mômen lực từ ném lên khung dây?

A.0,25 Nm B.0,0025 Nm C.2,5 Nm D.0,025 Nm

Câu 7: size dây dẫn mang mẫu điện để trong từ bỏ trường phần nhiều chịu công dụng của ngẫu lực từ khi:

A.mặt phẳng form vuông góc với các đường cảm ứng từ.

B.mặt phẳng khung tuy vậy song với các đường chạm màn hình từ.

C.mặt phẳng khung hợp với đường chạm màn hình từ một góc $0

D.mặt phẳng khung ở chỗ bất kỳ.

Xem thêm: Nung Nóng M Gam Hỗn Hợp Gồm Al Và Fe2O3 (Trong Điều Kiện Không Có Khô

Câu 8: Một size dây có bán kính 10cm, tất cả 50 vòng. Trong những vòng tất cả dòng điện độ mạnh 10A đi qua. Khung để trong từ bỏ trường những đường mức độ từ tuy vậy song với mặt phẳng khung, B = 0,2T. Tính mômen ngẫu lực công dụng lên khung.

A.0,2T B.0,4T C.0T D.0,5T

Câu 9: cho một khung dây hình chữ nhật ABCD bao gồm AB = 10cm; BC = 20cm, có dòng điện I = 4A chạy qua để trong một tự trường đều có các mặt đường sức từ tuy nhiên song với khía cạnh phẳng đựng khung dây như hình vẽ. Biết B = 0,04T. Độ phệ lực từ bởi vì từ ngôi trường đều chức năng lên những cạnh BC của khung dây là:

*

A.32.10$^-3$N B.0N C.16.10$^-3$N D.10$^-3$N

Câu 10: cho một khung dây hình chữ nhật ABCD gồm AB = 10cm, BC = 20cm, tất cả dòng điện I = 5A chạy qua đặt trong một từ trường đều phải sở hữu các đường sức từ song song với phương diện phẳng chứa khung dây và phù hợp với cạnh AD một góc $alpha =30^0$ như hình vẽ. Biết B = 0,02T. Độ phệ lực từ bởi từ ngôi trường đều chức năng lên cạnh AB của form dây là:

*

A.8,66.10$^-3$N B.0N C.5.10$^-3$N D.10$^-2$N

Câu 11: Một dây dẫn được uốn thành một form dây có bề ngoài tam giác vuông ABC như hình vẽ. Đặt size dây vào vào từ trường đều phải sở hữu vecto chạm màn hình từ $overrightarrowB$ tuy vậy song với cạnh AC. Coi form dây nằm thắt chặt và cố định trong khía cạnh phẳng hình vẽ. Mang đến AB = 8cm, AC = 6cm, B = 5.10$^-3$T, I = 5A. Lực từ tính năng lên cạnh AC của size dây có giá trị:

*

A.2,5.10$^-3$N B.0N C.2.10$^-3$N D.1,5.10$^-3$N

Câu 12: size dây hình vuông ABCD bao gồm cạnh a = 4cm, loại điện I$_2$= 20A đi qua, một chiếc điện trực tiếp I$_1$ = 15A bên trong mặt phẳng ABCD bí quyết AD một khoảng d = 2cm như hình vẽ. Lực từ tổng hợp vì I$_1$ tác dụng lên size dây có mức giá trị là: