Question

Проводник длиной 20см с силой тока 10 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 30 мТл. Какую работу совершит источник тока, если проводник переместится на 60 см перпендикулярно вектору магнитной индукции (вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению тока в проводнике).

Answer 1

Ответ: 0,036Дж

Объяснение:

Дано:

l=20 см,

 I=10 А, 

B=30 мТл, 

S=60 см, 

α=90∘,

________

A−?

Решение задачи:

На проводник в магнитном поле действует сила Ампера FА. Направление действия силы Ампера определяется правилом левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в нее, а четыре вытянутых пальца направить по току в проводнике, то большой палец, оставленный на 90°, покажет направление силы Ампера. В нашем случае (при таком направлении вектора магнитной индукции) сила Ампера направлена вправо.

Величину силы Ампера FА можно найти по следующей формуле:

FА=IBlsinα(1)

Проводник под действием этой силы будет перемещаться в магнитном поле. При этом сила Ампера будет совершать работу, которую можно определить по формуле (учитывая тот факт, что вектор сила Ампера и вектор перемещения будут сонаправлены):

A=FА⋅S(2)

Подставим выражение (1) в формулу (2), тогда получим:

A=IBlSsinα

Посчитаем численный ответ задачи:

A=10⋅30*10⁻³⋅0,2⋅0,6⋅sin90∘=0,036Дж

Answer 2

Для расчета работы, которую совершит источник тока при перемещении проводника в магнитном поле, мы можем использовать формулу:

W = F * d * sin(θ)

где W - работа, F - сила, d - расстояние, θ - угол между силой и перемещением.

Сначала найдем силу, действующую на проводник в магнитном поле. Для этого воспользуемся формулой:

F = I * l * B * sin(θ)

где I - сила тока, l - длина проводника, B - индукция магнитного поля, θ - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Подставим известные значения:

F = 10 A * 0.2 m * 30 mT * sin(90°) = 6 N

Теперь найдем работу:

W = 6 N * 0.6 m * sin(90°) = 3.6 J

Таким образом, источник тока совершит работу в 3.6 Дж при перемещении проводника на 60 см в перпендикулярном направлении к вектору магнитной индукции.