2. По провіднику завдовжки 0,2 м і масою 10 г, що знаходиться в горизонтальному однорідному магнітному полі, протікає струм силою 5 А. Провідник розташований перпендикулярно до магнітних ліній поля. Чому дорівнює індукція магнітного поля, якщо провідник не тисне на опору (завис у магнітному полі)?
Ответы
Ответ: Отже, індукція магнітного поля біля провідника дорівнює 1 × 10^(-6) Тесла.
Объяснение:
Задача полягає в обчисленні індукції магнітного поля в точці біля провідника, який пропускає струм. Провідник має довжину 0,2 м і сила струму в ньому становить 5 А. Провідник розташований перпендикулярно до магнітних ліній поля. Ми хочемо знайти індукцію магнітного поля в точці біля провідника, якщо провідник не тисне на опір і не рухається у магнітному полі.
Запишемо відомі дані:
- Сила струму (I) = 5 А;
- Довжина провідника (L) = 0,2 м;
- Магнітна константа (μ₀) = 4π × 10^(-7) Т·м/А (проникливість вакууму).
Ми будемо використовувати закон Ампера, який визначає індукцію магнітного поля (B) біля провідника:
B = (μ₀ * I) / (2 * π * r)
де r - відстань від провідника до точки, де ми вимірюємо індукцію магнітного поля.
У нашому випадку, провідник розташований перпендикулярно до магнітних ліній поля, і ми цікавимося індукцією магнітного поля біля провідника. Тому r - відстань між цією точкою і провідником.
Оскільки провідник не тисне на опір і не рухається у магнітному полі, відстань r залишається сталою і дорівнює відстані від провідника до точки, де ми вимірюємо індукцію магнітного поля.
Тобто, r = L = 0,2 м.
Тепер можемо обчислити індукцію магнітного поля:
B = (4π × 10^(-7) Т·м/А * 5 А) / (2 * π * 0,2 м)
Зараз ми можемо спростити вираз:
B = (2 × 10^(-7) Т/м) / (0,2 м)
B = 1 × 10^(-6) Тесла (Т)
Отже, індукція магнітного поля біля провідника дорівнює 1 × 10^(-6) Тесла.