Question

Проводник с током 5 А находится в магнитном поле с индукцией 10 Тл.  Определить длину проводника, если магнитное поле действует на него с силой 20Н и перпендикулярно проводнику. 

Answer 1

сила магнитного поля F=B*I*L, значит длина проводника L=F/(B*I),
L=20H/(10 Тл *5 А)=0, 4м=40 см
Ответ: 40 см

Answer 2

Для решения задачи воспользуемся формулой силы Лоренца:

$\vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B}$,

где $\vec{F}$ - сила, действующая на проводник, $q$ - заряд проводника (в данном случае электроны проводника, имеющие отрицательный заряд), $\vec{v}$ - скорость движения проводника, $\vec{B}$ - магнитное поле.

Для проводника длины $l$ с током $I$ заряд электронов равен $q = -I e$, где $e$ - элементарный заряд. Скорость движения электронов в проводнике при токе $I$ равна $v = \frac{I}{neA}$, где $n$ - концентрация электронов, $eA$ - площадь поперечного сечения проводника.

Подставляя эти значения в формулу для силы Лоренца, получаем:

$F = IlB = \frac{IB}{neA} l e$

Отсюда выражаем длину проводника:

$l = \frac{FneA}{IBe} = \frac{20 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 10^{-4}}{5 \cdot 10 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19}} \approx \boxed{2 \text{ см}}$