Question

Задача 3. (в) Сила струму в горизонтально розташованому провіднику завдовжки 40 см і масою 8 г дорівнюс 10 А. Знайти індукцiю магнітного поля. яке потрібно помістити провідник, щоб сила тяжіння урівноважилася силою Ампера. Провідник розташований перпендикулярно до ліній індукції ЗЕТНІТНОГО ПОЛЯ.​

Answer 1

Для розв'язання цієї задачі, нам потрібно знайти індукцію магнітного поля, яке потрібно помістити поруч з провідником, щоб сила тяжіння урівноважилася силою Ампера.

За даними, сила струму в провіднику дорівнює 10 А, завдовжки 40 см і масою 8 г. Щоб знайти індукцію магнітного поля, яке потрібно помістити поруч з провідником, ми можемо скористатися формулою:

де:

- \(B\) - індукція магнітного поля,

- \(m\) - маса провідника,

- \(g\) - прискорення вільного падіння,

- \(I\) - сила струму,

- \(L\) - довжина провідника.

Замінивши величини на дані з задачі, отримаємо:

Обчисливши це вираз, отримаємо значення індукції магнітного поля. Будь ласка, розрахуйте його.

Answer 2

Для того щоб знайти індукцію магнітного поля, яке потрібно помістити поруч з провідником, щоб сила тяжіння урівноважилася силою Ампера, спершу розглянемо силу тяжіння, що діє на провідник.

Сила тяжіння (F) на провідник залежить від його маси (m) та прискорення вільного падіння (g):

F = m * g

Де:

• m - маса провідника (8 г = 0.008 кг)
• g - прискорення вільного падіння (приблизно 9.8 м/с²)

F = 0.008 кг * 9.8 м/с² = 0.0784 Н

Ця сила тяжіння діє вертикально вниз.

Сила Ампера, що діє на провідник, який перебуває в магнітному полі, залежить від індукції магнітного поля (B), довжини провідника (L) і сили струму (I):

F_A = B * I * L

Ми знаємо силу Ампера (F_A = 10 Н), довжину провідника (L = 0.4 м), та силу тяжіння (F = 0.0784 Н). Нам потрібно знайти індукцію магнітного поля (B). Підставимо відомі значення у вираз для сили Ампера:

10 Н = B * 10 А * 0.4 м

Розв'яжемо це рівняння для B:

B = 10 Н / (10 А * 0.4 м) = 25 Тл

Отже, індукція магнітного поля, яке потрібно помістити поруч з провідником, щоб сила тяжіння урівноважилася силою Ампера, дорівнює 25 Тл.