Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии l друг от друга. Перпендикулярно рельсам лежит стержень, масса которого m. По стержню течет ток i. Коэффициент трения стержня о рельсы u При каком минимальном значении индукции магнитного поля В стержень начнет двигаться? Какой угол а с вертикалью будет составлять при этом вектор В? Ответ: B=umg/il√(1+u^2) a=arctg(u)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Минимальное значение индукции магнитного поля B, при котором стержень начнет двигаться, можно найти из условия равновесия сил: сила тяжести m*g должна быть равна силе, возникающей в результате взаимодействия магнитного поля и тока, сила трения и силе реакции опоры от рельсов.

Итак, уравнение равновесия:
mg = Bilsin(a) + umg

Отсюда получаем:
B = umg / (ilsin(a))

Также из условия равновесия известно, что угол a с вертикалью равен arctg(u).

Таким образом, минимальное значение индукции магнитного поля B, при котором стержень начнет двигаться, равно умножить u на массу стержня на ускорение свободного падения и поделить на ток, умноженный на расстояние между рельсами и синус угла a:
B = umg / (ilsin(a))

Угол a с вертикалью равен arctg(u).