Question

Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длинной 12 см и массой m равна 30 А. Если поместить проводник в магнитное поле, то при некотором направлении вектора магнитной индукции, в случае когда индукции магнитного поля составляет 2,3 мТл, сила тяжести будет уравновешена силой Ампера.

Answer 1

Fa = F

Fa = BILsinα

F = mg

BIL = mg

m = BIL/g = 2,3 * 10⁻³ * 30 * 0,12 / 10 = 828 * 10⁻⁶ кг

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо учесть влияние магнитного поля на проводник с током. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по закону Лоренца и зависит от направления вектора магнитной индукции (B), силы тока (I) и длины проводника (l). Закон Лоренца гласит:

F = B * I * l * sin(θ),

где: F - сила, действующая на проводник, B - магнитная индукция, I - сила тока, l - длина проводника, θ - угол между векторами B и l.

В вашем случае известны следующие данные: - Сила тока (I) = 30 А. - Длина проводника (l) = 12 см = 0.12 м. - Магнитная индукция (B) = 2.3 мТл = 0.0023 Тл (перевод миллиТесла в Тесла).

Вы хотите найти направление вектора магнитной индукции (B), при котором сила тяжести уравновешивается силой Ампера (F).

Сначала найдем силу тяжести, которая действует на проводник. Сила тяжести (F_g) зависит от массы проводника (m) и ускорения свободного падения (g), которое на Земле приближенно равно 9.81 м/с²:

F_g = m * g.

Теперь, чтобы сила Ампера уравновешивала силу тяжести, мы должны выбрать направление магнитной индукции (B) так, чтобы угол между векторами B и l был равен 90 градусов (sin(90°) = 1).

Тогда сила Ампера (F_A) будет