Если на горизонтально расположенный проводник длиной 20 см действует ток силой 10 А и индукция магнитного поля, в котором находится проводник, составляет 40 мТл, то какова масса проводника, если сила тяжести уравновешивается силой Ампера?
Kosmicheskaya_Sledopytka
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Лоренца, который гласит, что сила, действующая на проводник, находящийся в магнитном поле, равна произведению силы тока на длину проводника на индукцию магнитного поля:
где
- сила,
- индукция магнитного поля (в Теслах),
- сила тока (в Амперах),
- длина проводника (в метрах).
Также, согласно условию задачи, сила тяжести уравновешивается силой Ампера, поэтому:
где
- масса проводника (в килограммах),
- ускорение свободного падения (около 9.8 м/с² на поверхности Земли).
Объединив оба уравнения и решив относительно массы, получим:
Теперь мы можем подставить известные значения:
Сила тока Ампер,
Индукция магнитного поля Тесла,
Длина проводника см м,
Ускорение свободного падения м/с².
Теперь решим это уравнение:
И разделим обе стороны на для того, чтобы найти значение массы:
Таким образом, масса проводника при таких условиях составляет примерно 0.0816 кг.
где
Также, согласно условию задачи, сила тяжести уравновешивается силой Ампера, поэтому:
где
Объединив оба уравнения и решив относительно массы, получим:
Теперь мы можем подставить известные значения:
Сила тока
Индукция магнитного поля
Длина проводника
Ускорение свободного падения
Теперь решим это уравнение:
И разделим обе стороны на
Таким образом, масса проводника при таких условиях составляет примерно 0.0816 кг.
Знаешь ответ?