Прямой проводник весом 0,1 Н подвешен горизонтально на двух тонких проводах. Центральная часть проводника длиной 0,5 м находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл (вектор магнитной индукции направлен вертикально). На какой угол от вертикали отклонятся провода, которые поддерживают проводник, если по нему пропустить ток 2 А?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала найдем силу, действующую на проводник в магнитном поле:

F = I L B * sin(α),

где
F - сила,
I - сила тока,
L - длина проводника в магнитном поле,
B - индукция магнитного поля,
α - угол между направлением индукции магнитного поля и проводником.

F = 2 0,5 0,1 sin(α) = 0,1 sin(α) Н.

Силы натяжения проводов должны уравновесить эту силу, поэтому:

T sin(α) = 0,1 sin(α),

где
T - сила натяжения проводов.

Решим эту уравнение для T:

T = 0,1 Н.

Так как сумма всех горизонтальных сил на проводнике должна быть равна 0, то сумма сил T * cos(α) должна быть равна нулю. Подставим T = 0,1 Н и решим для α:

0,1 cos(α) + 0,1 cos(α) = 0,

0,2 * cos(α) = 0,

cos(α) = 0,

α = 90°.

Таким образом, провода, поддерживающие проводник, отклонятся на 90° от вертикали.