Прямий горизонтальний провідник довжиною 0,3 м, маса якого 60 г, розміщений в однорідному магнітному полі, індукція якого 0,4 Тл, перпендикулярно до магнітних ліній. Вважайте g = 10 м/с2 і визначте силу струму в провіднику, при якій сила Ампера зрівноважить силу тяжіння.
Сила Ампера, яка діє на провідник в магнітному полі, обчислюється за формулою:
F = BlI,
де B - індукція магнітного поля,
l - довжина провідника,
I - сила струму в провіднику.
Також на провідник діє сила тяжіння:
Fт = m*g,
де m - маса провідника,
g - прискорення вільного падіння.
За умовою задачі обидві ці сили зрівноважуються між собою, тобто F = Fт.
Отже, BlI = m*g.
Підставляючи відомі значення, отримаємо:
0,40,3I = 0,06*10,
0,12*I = 0,6,
I = 0,6 / 0,12 = 5 A.
Отже, сила струму в провіднику повинна бути рівною 5 A, щоб сила Ампера зрівноважила силу тяжіння.