На рисунке изображена рамка, помещенная между полюсами дугообразного магнита. А) Что произойдёт с рамкой в магнитном поле при замыкании электрической цепи? В) Как называется сила, вызывающая данное действие рамки с током? С) Какие устройства работают на основе указанного явления?

А) Что произойдёт с рамкой в магнитном поле при замыкании электрической цепи?

При замыкании электрической цепи по рамке начнёт протекать электрический ток. Поскольку рамка находится в магнитном поле дугообразного магнита, на её стороны начнут действовать силы, направленные в противоположные стороны. В результате возникнет вращающий момент, который заставит рамку поворачиваться.

Направление поворота рамки зависит от направления электрического тока и направления магнитного поля. Его можно определить с помощью правила левой руки.

В) Как называется сила, вызывающая данное действие рамки с током?

Сила, действующая на проводник с электрическим током, находящийся в магнитном поле, называется силой Ампера.

Сила Ампера возникает в результате взаимодействия магнитного поля магнита с электрическим током в проводнике.

Её величина определяется формулой:

где:

• $F$ — сила Ампера;

• $B$ — магнитная индукция;

• $I$ — сила тока;

• $l$ — длина проводника, находящегося в магнитном поле;

• $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

С) Какие устройства работают на основе указанного явления?

На явлении действия магнитного поля на проводник с током основана работа следующих устройств:

1. Электродвигатели — преобразуют электрическую энергию в механическую. При прохождении тока через обмотку возникает вращающий момент, приводящий ротор в движение.

2. Магнитоэлектрические измерительные приборы — например, стрелочные амперметры и вольтметры. Отклонение стрелки происходит благодаря повороту рамки с током в магнитном поле.

3. Динамические громкоговорители — используют силу Ампера для перемещения звуковой катушки, вызывающей колебания диффузора и образование звука.

Вывод: При замыкании электрической цепи рамка с током, находящаяся между полюсами магнита, начнёт поворачиваться под действием силы Ампера. Именно это явление лежит в основе работы электродвигателей и ряда других электротехнических устройств.