Провідник зі струмом завдовжки 50 см розташований
перпендикулярно до силових ліній однорідного
магнітного поля, індукція якого дорівнює 0,4 Тл. З боку
магнітного поля на провідник діє сила 0,2 Н. визначте
силу струму в провіднику та вкажіть її напрямок.
Ответы
Відповідь:
0,5 А
Пояснення:
Для розв'язання цієї задачі використовується формула для сили Лоренца, яка описує дію магнітної сили на заряд у магнітному полі:
�
=
�
⋅
�
⋅
�
⋅
sin
(
�
)
F=B⋅I⋅L⋅sin(θ)
де:
�
F - сила магнітної взаємодії (0,2 Н),
�
B - індукція магнітного поля (0,4 Тл),
�
I - сила струму в провіднику,
�
L - довжина провідника (50 см або 0,5 м),
�
θ - кут між напрямом струму і напрямом магнітного поля (в даному випадку 90 градусів, оскільки провідник перпендикулярний до силових ліній).
Підставимо відомі значення в цю формулу та вирішимо її відносно сили струму
�
I:
0
,
2
Н
=
0
,
4
Тл
⋅
�
⋅
0
,
5
м
⋅
sin
(
9
0
∘
)
0,2Н=0,4Тл⋅I⋅0,5м⋅sin(90
∘
)
Спростимо вираз:
0
,
2
Н
=
0
,
2
Тл
⋅
�
0,2Н=0,2Тл⋅I
Тепер вирішимо відносно сили струму
�
I:
�
=
0
,
2
Н
0
,
4
Тл
=
0
,
5
А
I=
0,4Тл
0,2Н
=0,5А
Отже, сила струму в провіднику дорівнює 0,5 А. Напрямок сили струму визначається за допомогою правила відомого як правило Лоренца: напрямок сили визначається векторним добутком векторів магнітного поля та сили струму. У цьому випадку напрямок можна визначити за допомогою величини та взаємного положення векторів, однак, в даному завданні, напрямок не вказаний, тому слід припустити, що сила струму напрямлена перпендикулярно до напряму магнітного поля.