Question

По горизонтально расположенному проводнику длиной 120 см и проходит ток 10 А. Определить массу проводника, чтобы сила тяжести уравновешивалась с силой Ампера, если индукция магнитного поля, в котором находится проводник перпендикулярна ему и составляет 0,02 Тл.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

L = 120 см = 1,20 м

I = 10 А

α = 90°;      sin 90° = 1

B = 0,02 Тл

__________

m - ?

1) Сила тяжести:

Fт = m·g              (1)

2)  

Сила Ампера:

Fₐ = B·I·L·sin α    (2)

3)

Приравняем (1) и (2)

m·g  = B·I·L·sin α

Отсюда масса проводника:

m = (B·I·L·sin α) / g

m = 0,02·10·1,20·1 / 10 = 0,024 кг     или    24 г

m = (B·I·L·sin α) / g

Answer 2

Для решения задачи мы можем воспользоваться формулой силы Ампера, которая выражается следующим образом:

\[ F = BIL, \]

где: - \( F \) - сила, действующая на проводник (в данном случае, сила тяжести), - \( B \) - индукция магнитного поля, - \( I \) - ток в проводнике, - \( L \) - длина проводника.

Также известно, что сила тяжести равна весу проводника и может быть выражена как:

\[ F_{\text{тяж}} = mg, \]

где: - \( m \) - масса проводника, - \( g \) - ускорение свободного падения (приближенно принимается равным 9,8 м/с² на поверхности Земли).

Теперь мы можем приравнять эти две силы:

\[ mg = BIL. \]

Мы ищем массу проводника (\( m \)), поэтому можем выразить ее:

\[ m = \frac{BIL}{g}. \]

Теперь подставим известные значения:

\[ m = \frac{(0,02\, \text{T})(10\, \text{A})(120\, \text{см})}{9,8\, \text{м/с}^2}. \]

Перед тем как продолжить, нужно привести все единицы измерения к системе СИ. Для этого преобразуем длину проводника из сантиметров в метры:

\[ m = \frac{(0,02\, \text{T})(10\, \text{A})(1,2\, \text{м})}{9,8\, \text{м/с}^2}. \]

Теперь произведем вычисления:

\[ m \approx \frac{0,24\, \text{Н}}{9,8\, \text{м/с}^2} \approx 0,024\, \text{кг}. \]

Таким образом, масса проводника должна быть примерно 0,024 кг, чтобы сила тяжести уравновешивалась с силой Ампера в заданных условиях.