Question

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.

Answer 1

Решение (см. изображение)

Answer 2

Сила Ампера, що діє на провідник, який перебуває в магнітному полі, можна визначити за формулою:

F = BIL,

де F - сила Ампера, B - індукція магнітного поля, I - сила струму в провіднику, L - довжина провідника.

Також, сила тяжіння, що діє на провідник масою m, можна визначити за формулою:

F_grav = mg,

де F_grav - сила тяжіння, m - маса провідника, g - прискорення вільного падіння (зазначене в завданні як 10 м/с²).

Ми хочемо, щоб сила Ампера зрівноважила силу тяжіння, тобто F = F_grav. Тоді можемо записати рівняння:

BIL = mg.

З цього рівняння можна виразити силу струму I:

I = mg / (BL).

Підставляючи відповідні значення:

m = 60 г = 0,06 кг, g = 10 м/с², B = 0,4 Тл, L = 0,3 м,

отримуємо:

I = (0,06 кг * 10 м/с²) / (0,4 Тл * 0,3 м) ≈ 1,5 А.

Отже, сила струму в провіднику, при якій сила Ампера зрівноважить силу тяжіння, становить близько 1,5 А.