Question

Прямой провод L=0,3 м, по которому течёт ток си- лой I =20А, помещен в однородное магнитное поле под углом 30°к линиям индукции. Магнитная индукция В=1,5Тл. Какую работу совершат силы, действующие на провод со стороны поля, пере- мещая его на расстояние 20 см перпендикулярно линиям поля?

Answer 1

1)
Найдем силу Ампера:
F = B*I*L*sin α = 1,5*20*0,3*(1/2) = 4,5 Н

2)
Найдем работу:
A = F*S = 4,5*0,2 = 0,9 Дж

Answer 2

Для определения работы сил, действующих на провод в магнитном поле, мы можем использовать формулу для магнитной силы, действующей на провод с током, находящимся в магнитном поле. Формула для магнитной силы на проводе, находящемся в магнитном поле, задается следующим образом:

$F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)$

где: $F$ - магнитная сила, $B$ - магнитная индукция, $I$ - сила тока, $L$ - длина провода, $\theta$ - угол между направлением тока и линиями магнитной индукции.

Для данной задачи у нас имеется следующая информация: $B = 1,5 \, \text{Тл}$ (магнитная индукция), $I = 20 \, \text{А}$ (сила тока), $L = 0,3 \, \text{м}$ (длина провода), $\theta = 30^\circ$ (угол между током и линиями магнитной индукции).

Теперь мы можем вычислить магнитную силу $F$:

$F = 1,5 \, \text{Тл} \times 20 \, \text{А} \times 0,3 \, \text{м} \times \sin(30^\circ)$

$F = 1,5 \times 20 \times 0,3 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \, \text{Н}$

$F \approx 9,81 \, \text{Н}$

Теперь, чтобы вычислить работу сил, перемещающих провод на расстояние 20 см (или 0,2 м) перпендикулярно к линиям поля, мы можем использовать следующую формулу для работы:

$W = F \cdot d$

где: $W$ - работа, совершаемая силами, $F$ - магнитная сила, $d$ - расстояние перемещения.

Теперь подставим значения:

$W = 9,81 \, \text{Н} \times 0,2 \, \text{м}$

$W \approx 1,962 \, \text{Дж}$

Таким образом, силы, действующие на провод со стороны магнитного поля, совершат работу около $1,962 \, \text{Дж}$, перемещая провод на расстояние 20 см перпендикулярно линиям поля.