Какова минимальная величина индукции магнитного поля, при которой горизонтальный проводник длиной 0,5 м и массой 0,02 кг, по которому проходит ток силой 10 А, будет неподвижно висеть?
Oreh_2904
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать понятие силы тяжести, магнитного поля и силы Лоренца.
Для начала, мы можем найти силу тяжести, действующую на проводник. Сила тяжести вычисляется по формуле:
\[F_{тяж} = mg\]
где \(m\) - масса проводника, а \(g\) - ускорение свободного падения, принимаем его равным 9,8 м/с².
\[F_{тяж} = 0,02 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} = 0,196 \, \text{Н}\]
Теперь, мы можем найти силу Лоренца, которая действует на проводник в магнитном поле. Формула для этого выглядит следующим образом:
\[F_{лор} = BIL\]
где \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, проходящего через проводник, а \(L\) - длина проводника.
Мы знаем значения для \(I\) и \(L\), поэтому последний шаг - найти минимальное значение индукции магнитного поля, при котором сила Лоренца будет равна силе тяжести проводника.
\[BIL = F_{тяж}\]
\[B \times 10 \, \text{А} \times 0,5 \, \text{м} = 0,196 \, \text{Н}\]
Отсюда мы можем найти значение индукции магнитного поля:
\[B = \dfrac{0,196 \, \text{Н}}{0,5 \, \text{м} \times 10 \, \text{А}}\]
\[B = 0,0392 \, \text{Тл}\]
Таким образом, минимальная величина индукции магнитного поля составляет 0,0392 Тл, при которой горизонтальный проводник будет неподвижно висеть.
Для начала, мы можем найти силу тяжести, действующую на проводник. Сила тяжести вычисляется по формуле:
\[F_{тяж} = mg\]
где \(m\) - масса проводника, а \(g\) - ускорение свободного падения, принимаем его равным 9,8 м/с².
\[F_{тяж} = 0,02 \, \text{кг} \times 9,8 \, \text{м/с²} = 0,196 \, \text{Н}\]
Теперь, мы можем найти силу Лоренца, которая действует на проводник в магнитном поле. Формула для этого выглядит следующим образом:
\[F_{лор} = BIL\]
где \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, проходящего через проводник, а \(L\) - длина проводника.
Мы знаем значения для \(I\) и \(L\), поэтому последний шаг - найти минимальное значение индукции магнитного поля, при котором сила Лоренца будет равна силе тяжести проводника.
\[BIL = F_{тяж}\]
\[B \times 10 \, \text{А} \times 0,5 \, \text{м} = 0,196 \, \text{Н}\]
Отсюда мы можем найти значение индукции магнитного поля:
\[B = \dfrac{0,196 \, \text{Н}}{0,5 \, \text{м} \times 10 \, \text{А}}\]
\[B = 0,0392 \, \text{Тл}\]
Таким образом, минимальная величина индукции магнитного поля составляет 0,0392 Тл, при которой горизонтальный проводник будет неподвижно висеть.
Знаешь ответ?