Действие магнитного поля на проводник с током

101. По трём параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии 0, 2 м друг от друга, текут токи одинаковой силы 400 ампер. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.

102. Прямой провод длиной 0, 4 м, по которому течет ток силой 100 А, движется в однородном магнитном поле с индукцией 0, 5 Тл. Какую работу совершают силы, действующие на провод со стороны поля, переместив его на расстояние 0, 4 м, если направление перемещения перпендикулярно линиям индукции и проводу.

103. По двум параллельным проводам длиной 1 м каждый текут токи одинаковой силы. Расстояние между проводами равно 0, 01 м. Провода взаимодействуют с силой 10^–3 Н. Найти силу тока в проводах.

104. По тонкому проводу в виде кольца радиусом 0, 2 м течёт ток силой 100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией 0, 02 Тл. Найти силу, растягивающую кольцо.

105. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две стороны её параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи силой 10³ А. Определить силу, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии, равном её длине.

106. По квадратной рамке из тонкой проволоки массой 2× 10^–3 кг пропущен ток силой 6 ампер. Рамка свободно подвешена за середину одной из сторон на неупругой нити. Определить период малых колебаний такой рамки в однородном магнитном поле с индукцией 2× 10^–3 Тл. Затуханием колебаний пренебречь.

107. Виток диаметром 0, 1 м может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 40 А. Какой вращающий момент нужно приложить к витку, чтобы удержать его в первоначальном положении? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной 2× 10^–5 Тл.

108. Период небольших колебаний маленькой магнитной стрелки вокруг вертикальной оси в магнитном поле Земли равен 0, 7 с. Период колебаний той же стрелки, помещенной внутри соленоида, по которому идет ток, равен 0, 1 с. Затухание колебаний в обоих случаях невелико. Горизонтальная составляющая магнитного поля Земли равна 14, 3 А/м. Определите напряжённость магнитного поля внутри соленоида.

109. По двум параллельным проводникам, длиной 3 м каждый, текут одинаковые токи силой 500 А. Расстояние между ними 0, 1 м. Определить силу взаимодействия проводников.

110. Рамка гальванометра длиной 0, 04 м и шириной 0, 015 м, содержащая 200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией 0, 1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям магнитной индукции. Найти: а) механический момент, действующий на рамку, когда по ней течет ток силой 1× 10^–3 А; б) магнитный момент рамки при этом токе.

111. Между полюсами магнита на двух тонких непроводящих нитях подвешен горизонтально линейный проводник весом 0, 1 Н и длиной 20 см. Напряжённость однородного магнитного вертикального поля равна 200 кА/м. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток 2 ампера? Весом нитей пренебречь.

112. Короткая катушка площадью поперечного сечения 150× 10^–4 м² содержит 200 витков провода, по которому течёт ток силой 4 А, помещена в однородное магнитное поле напряжённостью 8× 10³ А/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент, действующий на катушку со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60^о с линиями индукции.

113. Медный провод, площадь сечения которого 2 мм², согнут в виде трёх сторон квадрата и подвешен за концы к горизонтальной оси в вертикальном магнитном поле. Когда по проводу пропускают ток силой 10 ампер, он отклоняется от вертикали на угол 15^о. Определить магнитную индукцию.

114. Тонкий провод в виде кольца массой 3× 10^–3 кг свободно подвешен на неупругой нити в однородном магнитном поле. По кольцу пущен ток 2 А. Период малых крутильных колебаний относительно вертикальной оси равен 1, 2 с. Найти магнитную индукцию поля.

115. Квадратный контур со стороной 0, 10 м, в котором течет ток силой 6 А, находится в магнитном поле с индукцией 0, 8 Тл под углом 50^о к линиям индукции. Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму с квадрата на окружность?

116. Виток, по которому течёт ток силой 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией 0, 016 Тл. Диаметр витка равен 0, 10 м. Определить работу, которую нужно совершить, чтобы виток повернулся на угол 90^о относительно оси, совпадающей с диаметром.

117. Плоский контур площадью 4 см² расположен параллельно однородному магнитному полю напряжённостью 10 кА/м. По контуру кратковременно пропустили ток силой 2 ампера, и контур начал свободно вращаться. Определить угловое ускорение контура при пропускании тока. Момент инерции контура 10^–6 кг× м².

118. Короткая катушка площадью поперечного сечения 150× 10^–4 м² содержит 200 витков провода, по которому течет ток силой 4 ампера, помещена в однородное магнитное поле напряжённостью 8× 10³ А/м. Определить магнитный момент катушки, а также вращающий момент, действующий на катушку со стороны поля, если ось катушки составляет угол 60^о с линиями индукции.

119. Виток диаметром 0, 1 м может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток 40 ампер. Какой вращающий момент нужно приложить к витку, чтобы удержать его в первоначальном положении? Горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной 2× 10^–5 Тл.

120. По кольцу диаметром 10 см из свинцовой проволоки площадью сечения 0, 7 мм² идет ток силой 7 ампер, при этом температура проволоки повышается. Прочность свинца на разрыв при этой температуре равна 2 Н/мм². Разорвётся ли такое кольцо, если поместить его в магнитное поле с индукцией 1 Тл, перпендикулярное плоскости кольца?

121. Имеется длинный соленоид, у которого радиус R = 30 мм и число витков на единицу длины n = 20 см^–1. С какой магнитной силой одна половина этого соленоида действует на другую половину, если ток в соленоиде I = 1, 3 А. (2.269)

122. Квадратная рамка с током I = 0, 9 А расположена в одной плоскости с длинным прямым проводником, по которому течёт ток I_о = 5 А. Сторона рамки а = 8 см. Проходящая через середины противоположных сторон ось рамки параллельна проводу и отстоит от него на расстояние, которое в k = 1, 5 раза больше стороны рамки. Найти механическую работу, которую нужно совершить при медленном повороте рамки вокруг её оси на 180^о.

123. бесконечно длинный провод образует круговой виток, касательный к проводу. По проводу идёт ток 5 ампер. Найти радиус витка, если напряжённость магнитного поля в центре витка равна 41 А/м.

124. Вдоль длинного тонкостенного круглого цилиндра радиуса R = 5 см течёт ток I = 50 А. Какое давление испытывают стенки цилиндра?

125. Два длинных параллельных провода с пренебрежимо малым сопротивлением с одного конца замкнуты на сопротивление R, а с другого конца подключены к источнику постоянного напряжения. Расстояние между осями проводов в h = 20 раз больше радиуса сечения каждого провода. При каком сопротивлении R сила взаимодействия между проводами обратится в нуль?