Question

на горизонтальних рейках що знаходиться в вертикальному однорідному магнітному полі лежить сталевий провідник перпендикулярно до рейок довжини провідника 15 см маса 300 г коефіцієнт тертя між ними 0.2 щоб провідник зрушив з місця по ньому необхідно пропустити струм 40 ампер яка індукція магнітного поля?​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Даний:

g=10 м / c2

I=40А

Д=15 см=0,15 м

m=300г= 0,3 кг

ККД=0,2

В=?

Рішення:

Щоб провідник почав рухатися, треба подолати силу тертя Fт=mgh (1)

У магнітному полі на провідник почне діяти сила Ампера Fa= BIL (2)

Т. к. площина перпендикулярна вектору магнітної індукції. Прирівняємо праві частини (1) і (2)

MG ККД=в IL=

B=мдКПД / LI

B= 0,3*10*0,2/0,15*40=0,1 Тл

Відповідь: в=0,1 т

Answer 2

Для того щоб знайти індукцію магнітного поля, необхідного для того, щоб провідник зрушив з місця під дією магнітної сили, спочатку використаємо закон Ампера для обчислення сили Лоренца, що діє на провідник.

Закон Ампера говорить, що сила Лоренца, діюча на провідник зі струмом у магнітному полі, обчислюється за формулою:

$F = BIL \sin(\theta),$

де:

• $F$ - сила Лоренца,
• $B$ - індукція магнітного поля,
• $I$ - сила струму (ампери),
• $L$ - довжина провідника (метри),
• $\theta$ - кут між напрямом струму і напрямом магнітного поля.

У цьому випадку, провідник лежить перпендикулярно до вертикального магнітного поля, отже, $\theta = 90^\circ$, і $\sin(90^\circ) = 1$.

Замінюючи це у формулу, отримаємо:

$F = BIL.$

Знаючи, що коефіцієнт тертя між провідником і рейками дорівнює 0.2, сила тертя буде $F_{\text{тертя}} = \mu mg$, де:

• $\mu$ - коефіцієнт тертя,
• $m$ - маса провідника,
• $g$ - прискорення вільного падіння.

Оскільки провідник не рухається, сила тертя рівна силі Лоренца:

$BIL = \mu mg.$

Ми можемо виразити індукцію магнітного поля $B$:

$B = \frac{\mu mg}{IL}.$

Підставляючи дані:

• $\mu = 0.2$,
• $m = 0.3 \, \text{кг}$,
• $g = 9.8 \, \text{м/с}^2$,
• $I = 40 \, \text{А}$,
• $L = 0.15 \, \text{м}$,

отримаємо:

$B = \frac{0.2 \cdot 0.3 \cdot 9.8}{40 \cdot 0.15} \approx 0.196 \, \text{T}.$

Отже, індукція магнітного поля дорівнює близько 0.196 Тесла.