Question

Визначте модуль і напрямок сили F , яка діє на провідник довжиною l = 0,2 м за сили струму I = 10 A в магнітному полі з індукцією В = 0,13 Тл, якщо кут α між B і lдорівнює: а) 90°; б) 30°.​

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

F = [email protected]

А) 0, 2 * 10 * 0,13 * sin90 = 0,26 Н

Б) 0, 2 * 10 * 0,13 * sin30 = 0,13Н

Answer 2

Для обчислення сили, що діє на провідник зі струмом у магнітному полі, можемо використовувати формулу Лоренца для сили Лоренца:

$F = |q| \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)$

де:

• $F$ - модуль сили
• $|q|$ - модуль електричного заряду (для провідника зі струмом це може бути виразом $|q| = I$, де $I$ - сила струму)
• $v$ - модуль швидкості руху точки заряду (у нашому випадку це буде швидкість руху електронів в провіднику, яка вважається дуже малою в порівнянні зі швидкістю світла, тому ми можемо її ігнорувати)
• $B$ - індукція магнітного поля
• $\theta$ - кут між напрямом швидкості руху точки заряду і напрямом індукції магнітного поля

a) Кут $\theta$ дорівнює 90°, тобто електрони рухаються перпендикулярно до напрямку магнітного поля. У такому випадку, $\sin(90°) = 1$, тому формула спрощується:

$F_a = I \cdot B$

Підставляючи дані:

• $I = 10 \, \text{A}$
• $B = 0.13 \, \text{T}$

Отримуємо:

$F_a = 10 \, \text{A} \cdot 0.13 \, \text{T} = 1.3 \, \text{N}$

Модуль сили $F_a$ дорівнює 1.3 Н.

б) Кут $\theta$ дорівнює 30°. У цьому випадку, $\sin(30°) = 0.5$, тому формула виглядає так:

$F_b = I \cdot B \cdot \sin(30°)$

Підставляючи дані:

$F_b = 10 \, \text{A} \cdot 0.13 \, \text{T} \cdot 0.5 = 0.65 \, \text{N}$

Модуль сили $F_b$ дорівнює 0.65 Н.

Отже, модуль сили для випадку а) дорівнює 1.3 Н, а для випадку б) - 0.65 Н. Напрямок сили в обох випадках перпендикулярний до площини, утвореної напрямом струму та напрямом індукції магнітного поля.