Question

1. Провідник довжиною 0,5 м і масою 0,5 г підвішений горизонтально на двох невагомих нитках в однорідному магнітному полі з індукцією 24,5 мТл . Який струм і в якому напрямку треба пропустити через провідник, щоб одна з ниток розірвалася, якщо нитка витримує навантаження 39,25 мН? ​

Answer 1

Ответ:

2,80 А

Объяснение:

L=0.5 м     m=0.5*10⁻³ кг    B=24.5*10⁻³ Тл    F=39.25*10⁻³ H    I=?

===

F=m*g+Fa

Fa=I*B*L*sinα   (sin90=1)

I=(F-m*g)/(B*L)=(39.25-0.5*10)*10⁻³/(24.5*10⁻³*0.5)≈2.80 A

=========================================

Answer 2

Для визначення струму, потрібного для розриву нитки, скористаємося законом Лоренца.

Закон Лоренца визначає силу, яка діє на провідник у магнітному полі пропорційно силі струму та індукції магнітного поля.

Формула закону Лоренца: F = B * I * l * sin(α),

де F - сила, що діє на провідник (в нашому випадку - навантаження), B - індукція магнітного поля (24,5 мТл = 0,0245 Тл), I - струм у провіднику, l - довжина провідника (0,5 м), α - кут між напрямком нитки та напрямком індукції магнітного поля (90°, так як провідник знаходиться горизонтально).

Знаючи силу, а також довжину провідника, можемо визначити струм, потрібний для розриву нитки, за наступною формулою: I = F / (B * l * sin(α)).

Підставляючи відомі значення, отримаємо: I = 39,25 мН / (0,0245 Тл * 0,5 м * sin(90°)).

Значення синуса 90° рівне 1, отже: I = 39,25 мН / (0,0245 Тл * 0,5 м) = 319,67 А.

Отже, струм, який треба пропустити через провідник, щоб одна з ниток розірвалася, дорівнює 319,67 А. Його напрямок залежить від орієнтації провідника у магнітному полі.