В однорідному магнітному полі індукція якого 0.1 тл горизонтально розміщений провідник довжиною 0.4 м і масою 0.002кг. Лінії магнітної індукції перпендикулярні до провідника. Якої сили струм має пройти через,провідник, щоб він висів у магнітному полі.
Сила, що діє на провідник в магнітному полі може бути знайдена за формулою: F = I l B * sin(α), де F - сила (Н), I - струм в провіднику (А), l - довжина провідника (м), B - індукція магнітного поля (Тл), α - кут між напрямом струму і лініями магнітної індукції.
З умови задачі відомо, що лінії магнітної індукції перпендикулярні до провідника, тому sin(α) = 1. Таким чином, формула для обчислення сили прийме вигляд: F = I l B.
Підставимо відомі дані: l = 0.4 м, B = 0.1 Тл. Отримаємо: F = I 0.4 0.1 = 0.04 * I (Н)
Оскільки провідник знаходиться в рівновазі, сила тяжіння повинна дорівнювати магнітній силі, тобто: m g = I l * B, де m - маса провідника (0.002 кг), g - прискорення вільного падіння (9.8 м/с²).
Підставимо відомі дані і знайдемо значення струму: 0.002 9.8 = I 0.4 0.1, 0.0196 = 0.04 I, I = 0.0196 / 0.04 = 0.49 А.
Отже, для того щоб провідник залишався у рівновазі в магнітному полі, потрібно, щоб через нього пройшов струм інтенсивністю 0.49 А.
Сила, що діє на провідник в магнітному полі може бути знайдена за формулою:
F = I l B * sin(α), де
F - сила (Н),
I - струм в провіднику (А),
l - довжина провідника (м),
B - індукція магнітного поля (Тл),
α - кут між напрямом струму і лініями магнітної індукції.
З умови задачі відомо, що лінії магнітної індукції перпендикулярні до провідника, тому sin(α) = 1.
Таким чином, формула для обчислення сили прийме вигляд:
F = I l B.
Підставимо відомі дані: l = 0.4 м, B = 0.1 Тл.
Отримаємо:
F = I 0.4 0.1 = 0.04 * I (Н)
Оскільки провідник знаходиться в рівновазі, сила тяжіння повинна дорівнювати магнітній силі, тобто:
m g = I l * B,
де m - маса провідника (0.002 кг), g - прискорення вільного падіння (9.8 м/с²).
Підставимо відомі дані і знайдемо значення струму:
0.002 9.8 = I 0.4 0.1,
0.0196 = 0.04 I,
I = 0.0196 / 0.04 = 0.49 А.
Отже, для того щоб провідник залишався у рівновазі в магнітному полі, потрібно, щоб через нього пройшов струм інтенсивністю 0.49 А.