Какая сила воздействует на проводник длиной 8 см, если сила тока равна 4 А, угол между направлением тока и вектором

Какая сила воздействует на проводник длиной 8 см, если сила тока равна 4 А, угол между направлением тока и вектором магнитной индукции составляет 30 градусов, а магнитное поле является однородным и имеет индукцию 2 Тл?
Радио

Радио

Будем решать задачу методом, который называется "правило левой руки" или "правило левой руки Орестеда". Согласно этому правилу, руку нужно согнуть так, чтобы большой палец указывал в сторону направления тока, а остальные пальцы — в сторону магнитного поля.

Из условия задачи у нас есть следующие данные: длина проводника \(l = 8\) см, сила тока \(I = 4\) А, угол между направлением тока и вектором магнитной индукции \(\theta = 30\) градусов, а магнитное поле является однородным.

Вектор магнитной индукции обозначим как \(\vec{B}\), а сила, действующая на проводник, обозначим как \(\vec{F}\).

Сила, действующая на проводник в магнитном поле, определяется по формуле:
\[
\vec{F} = I \cdot \vec{l} \times \vec{B}
\]
где \(I\) — сила тока, \(\vec{l}\) — вектор длины проводника, а \(\times\) означает векторное произведение.

В данной задаче вектор длины проводника направлен вдоль проводника, а вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости проводника. Векторное произведение двух векторов, принадлежащих перпендикулярным плоскостям, равно произведению модулей этих векторов и синуса угла между ними.

Таким образом, для нашей задачи формула принимает вид:
\[
|\vec{F}| = I \cdot |\vec{l}| \cdot |\vec{B}| \cdot \sin(\theta)
\]

Подставляя известные значения, получаем:
\[
|\vec{F}| = 4 \, \text{А} \cdot 8 \, \text{см} \cdot |\vec{B}| \cdot \sin(30^\circ)
\]

Конвертируем длину проводника в метры:
\[
|\vec{F}| = 4 \, \text{А} \cdot 0.08 \, \text{м} \cdot |\vec{B}| \cdot \sin(30^\circ)
\]

Теперь осталось найти значение магнитной индукции \(\vec{B}\), чтобы определить силу.

Произведем некоторые упрощения и приближения для дальнейшего решения. Значение синуса угла 30 градусов равно \(0.5\).

Теперь формула имеет вид:
\[
|\vec{F}| = 4 \, \text{А} \cdot 0.08 \, \text{м} \cdot |\vec{B}| \cdot 0.5
\]

Мы знаем, что индукция магнитного поля обозначается символом \(B\), а модуль вектора магнитной индукции \(|\vec{B}|\). Согласно условию, магнитное поле является однородным. Это означает, что вектор магнитной индукции могут быть представлены в виде:
\[
\vec{B} = |\vec{B}| \cdot \vec{e}_B
\]
где \(\vec{e}_B\) — единичный вектор в направлении магнитного поля.

Подставляя в формулу, получаем:
\[
|\vec{F}| = 4 \, \text{А} \cdot 0.08 \, \text{м} \cdot |\vec{B}| \cdot 0.5 = 2 \, \text{Н} \cdot 0.08 \, \text{м} \cdot |\vec{B}|
\]

Теперь сила действия на проводник найдена. Значением силы будет \(2 \, \text{Н} \cdot 0.08 \, \text{м} \cdot |\vec{B}|\).

Однако, чтобы получить ответ в числовом виде, нужно знать величину магнитной индукции \(|\vec{B}|\). Возможно, в условии задачи есть дополнительные данные, которые позволяют найти значение индукции магнитного поля. Пожалуйста, предоставьте дополнительные сведения или числовые значения, чтобы мы могли рассчитать силу действия на проводник.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello