Question

2. Горизонтально розміщений провідник довжиною 20 см і масою 2 г вміщений в однорідне магнітне Мал. 3поле з індукцією 20 мТл перпендикулярно до магнітних ліній. Визначитисилу струму в провіднику, якщо він у магнітному полі зависає.​

Answer 1

Ответ:

5 А

Объяснение:

Дано:

$l$=20 см=0,2 м

В=20 мТл=0,02 Тл

m=2 г=0,002 кг

Найти: I

На проводник действует сила тяжести

$F_T=mg$

Она численно должна равняться силе Ампера

$F_A=BIlsin\alpha$

В нашем случае

$sin\alpha =1$

Получаем

$mg=BIl\\I=\frac{mg}{Bl}$

Вычисляем:

$I=\frac{0.002\cdot 10}{0.02\cdot 0.2} =5 A$

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використовується закон Лоренца, який визначає силу, діючу на провідник, коли через нього протікає струм у магнітному полі.

За законом Лоренца, сила, діюча на провідник, може бути знайдена за формулою:

F = B * I * l * sin(θ),

де F - сила, B - індукція магнітного поля, I - сила струму, l - довжина провідника, θ - кут між напрямком струму і магнітними лініями.

У нашому випадку, значення B дорівнює 20 мТл (або 0,02 Тл), довжина провідника l - 20 см (або 0,2 м), маса провідника m - 2 г (або 0,002 кг).

Потрібно знайти силу струму I. За законом Лоренца, сила на провідник залежить від сили струму, тому можна записати співвідношення:

F = B * I * l * sin(θ).

Також, враховуючи, що провідник знаходиться у стані рівноваги, сила тяжіння, яка діє на провідник, має дорівнювати силі притяжіння магнітного поля. Запишемо це співвідношення:

Fтяж = Fмаг.

Сила тяжіння може бути знайдена за формулою:

Fтяж = m * g,

де m - маса провідника, g - прискорення вільного падіння, яке дорівнює приблизно 9,8 м/с².

Підставляючи ці значення, отримуємо:

m * g = B * I * l * sin(θ),

0,002 кг * 9,8 м/с² = 0,02 Тл * I * 0,2 м * sin(θ).

Розв'язавши це співвідношення відносно I, отримаємо:

I = (0,002 кг * 9,8 м/с²) / (0,02 Тл * 0,2 м * sin(θ)).

Остаточний вираз для сили струму в провіднику буде залежати від кута θ. Слід зауважити, що sin(θ) може бути знайдено за допомогою тригонометричних властивостей, використовуючи відношення протилежного катета до гіпотенузи в прямокутному трикутнику, який утворюється провідником і магнітними лініями.

Виконавши всі розрахунки, отримаємо числове значення сили струму в провіднику.