Question

Провідник, по якому проходить струм силою 20 А, розташований у магнітному полі. На провідник з боку магнітного поля діє сила 50 мН. Довжина активної частини провідника становить 8 см. По- ле і струм взаємно перпендикулярні. 1) Визначте індукцію магнітного поля. 2) Як потрібно змінити магнітну індукцію, щоб унаслідок збіль шення удвічі сили струму в провіднику сила Ампера, яка діє на провідник, не змінилася?

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Дано:

I=20A

Fa=50*10^-3 H

L=0.08m

∠a=90°

B-?

$1)B=\frac{Fa}{IL*sina} =\frac{50*10^{-3} }{20*0.08} =0.03Tl\\2)Fa1=Fa2\\BIL=B2*2*I*L\\B2=\frac{BIL}{2I*L} =\frac{0.03*20*0.08}{2*20*0.08}=0.015Tl\\ \frac{B2}{B} =\frac{0.015}{0.03}=\frac{1}{2}$

зменшити вдвічі

Answer 2

1) Визначення індукції магнітного поля

Індукція магнітного поля (позначається як B) визначається за формулою:

B = F / (I * L * sinθ)

де: - B - індукція магнітного поля, - F - сила, що діє на провідник, - I - сила струму в провіднику, - L - довжина активної частини провідника, - θ - кут між напрямом сили і напрямом струму.

В даному випадку, сила, що діє на провідник, дорівнює 50 мН (міліньютонам), а сила струму в провіднику становить 20 А (амперів). Довжина активної частини провідника дорівнює 8 см (сантиметрів). Також, відомо, що сила та струм взаємно перпендикулярні.

Тепер можемо підставити відомі значення в формулу і визначити індукцію магнітного поля:

B = 50 мН / (20 А * 0.08 м * sin90°)

Зауважте, що sin90° дорівнює 1, оскільки кут між напрямом сили та напрямом струму становить 90 градусів.

B = 50 мН / (20 А * 0.08 м * 1) = 31.25 Тл (тесла).

Отже, індукція магнітного поля становить 31.25 Тл.

2) Зміна магнітної індукції для збереження сили струму

Щоб унаслідок збільшення удвічі сили струму в провіднику сила Ампера, що діє на провідник, не змінилася, потрібно змінити магнітну індукцію.

За формулою, ми можемо записати:

B' = F / (2I * L * sinθ)

де B' - нова індукція магнітного поля, F - сила, що діє на провідник, 2I - подвоєне значення сили струму, L - довжина активної частини провідника, sinθ - синус кута між напрямом сили і напрямом струму.

Оскільки ми хочемо, щоб сила, що діє на провідник, залишилася незмінною, ми можемо прирівняти B до B':

B = B'

Тепер можемо записати рівняння:

50 мН / (20 А * 0.08 м * sin90°) = F / (2 * 20 А * 0.08 м * sin90°)

Зауважте, що sin90° дорівнює 1, оскільки кут між напрямом сили та напрямом струму становить 90 градусів.

50 мН / (20 А * 0.08 м * 1) = F / (2 * 20 А * 0.08 м * 1)

Спростимо рівняння:

50 мН = F / 2

F = 100 мН (міліньютонів)

Отже, щоб унаслідок збільшення удвічі сили струму в провіднику сила Ампера, що діє на провідник, не змінилася, магнітну індукцію потрібно збільшити до 100 мН.

Зверніть увагу, що це лише приклад і в реальних ситуаціях можуть бути інші значення та умови.