Question

Якої сили струму існує в провіднику, що перебуває в магнітному полі з індукцією 1 Тл, якщо довжина його активної частини 10 см, і він виштовхується полем із силою 1,5 Н? Кут між напрямком струму й напрямком вектора магнітної індукції становить 45 градусів.

Answer 1

Дано: F = 1,5 Н; B = 1 Тл; Δl = 10 см; α = 45°.

Знайти: І.

Скористаємось формулою сили ампера (яка діє на провідник із струмом з боку магнітного поля). F = BIΔlsinα; I = F/(BΔlsinα) = 1,5/(1·0,1·(√2/2)) = 15√2 A = 21 A

Answer 2

Для знаходження сили струму в провіднику можна скористатися законом Лоренца для електромагнітної сили:

F = B * I * L * sin(θ)

де: F - сила в Ньютонах (1,5 Н) B - магнітна індукція в Теслах (1 Тл) I - сила струму в Амперах (що ми хочемо знайти) L - довжина активної частини провідника в метрах (0,1 м, бо 10 см = 0,1 м) θ - кут між напрямком струму і напрямком магнітної індукції в радіанах (45 градусів = π/4 радіан)

Підставимо відомі значення у формулу і розв'яжемо її для I:

1,5 Н = 1 Тл * I * 0,1 м * sin(π/4)

Розрахуємо sin(π/4):

sin(π/4) = √2/2

Тепер розв'яжемо рівняння для I:

1,5 Н = (1 Тл * I * 0,1 м * √2/2)

Поділимо обидві сторони на (1 Тл * 0,1 м * √2/2):

I = (1,5 Н) / (1 Тл * 0,1 м * √2/2)

I = (1,5 Н) / (0,1 м * √2/2)

I = (1,5 Н) / (0,1 м * √2/2) ≈ 21,21 Ампер

Отже, сила струму в провіднику становить приблизно 21,21 Ампер.