Question

У горизонтально розташованому провіднику довжиною 20 см та масою 4 г тече струм 10А знайдіть модуль та напрямок магнітного поля у якому треба розташувати провідник щоб сила тяжіння зрівноважувалася силою Ампера ​

Answer 1

Ответ:

L=0.2 м m=4*10^-3 кг I=10 A B=?

===

m*g=I*B*L

B=m*g/(I*L)=4*10^-3*10/(10*0.2)=0.02 Тл

Объяснение:

Answer 2

Для того щоб сила тяжіння зрівноважувалася силою Ампера в горизонтально розташованому провіднику, що переносить струм, треба враховувати взаємодію магнітного поля, створеного цим струмом, з магнітним полем Землі.

Магнітна сила на провідник, який переносить струм, обчислюється за формулою:

F = I * L * B * sin(θ),

де:

• F - магнітна сила на провіднику,
• I - сила струму (10 А в даному випадку),
• L - довжина провідника (20 см або 0,2 м),
• B - магнітна індукція поля Землі (приблизно 25-65 мкТл у різних місцях на Землі),
• θ - кут між напрямком струму і лініями магнітного поля Землі.

Сила тяжіння на провідник залежить від маси провідника і прискорення вільного падіння і може бути обчислена за формулою:

F_gravity = m * g,

де:

• F_gravity - сила тяжіння,
• m - маса провідника (4 г або 0,004 кг),
• g - прискорення вільного падіння (приблизно 9,81 м/с²).

Ми хочемо, щоб сила тяжіння зрівноважувала силу Ампера, тобто F_gravity = F. Таким чином, ми можемо записати:

I * L * B * sin(θ) = m * g.

Тепер ми можемо вирішити це рівняння відносно B, щоб знайти модуль магнітної індукції поля Землі:

B = (m * g) / (I * L * sin(θ)).

Тут ми не можемо точно визначити значення B без знання кута θ, тобто кута між напрямком струму і лініями магнітного поля Землі. Значення θ зазвичай залежить від місця розташування провідника. Ми можемо виміряти його в лабораторних умовах або визначити з точними географічними координатами місця розташування провідника і використовувати дані про геомагнітне поле у цьому місці для обчислення B.

Отже, ви можете знайти модуль магнітної індукції поля Землі, якщо вам відомий кут θ і геомагнітні дані для вашого конкретного місця розташування провідника.