Какова сила, действующая на проводник из-за воздействия магнитного поля, если он прямолинейный, длиной 20 см и по нему течет электрический ток силой 3 ампера? Воздействие происходит в однородном магнитном поле с индукцией 4 теслы, и проводник расположен под прямым углом (90°) к вектору магнитной индукции. Какое значение силы является правильным ответом: 1) 240 ньютонов, 2) 0,15 ньютонов, 3) 60 ньютонов, или 4) 2,4 ньютонов?
Ярус
Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон Лоренца, который связывает силу, действующую на проводник, с индукцией магнитного поля, током и длиной проводника. Закон Лоренца формулируется следующим образом:
\[F = BIL \sin(\theta)\]
где:
\(F\) - сила, действующая на проводник,
\(B\) - индукция магнитного поля,
\(I\) - сила электрического тока,
\(L\) - длина проводника,
\(\theta\) - угол между векторами магнитного поля и проводника.
В нашем случае, у нас следующие значения:
\(B = 4\) Тл (теслы) (индукция магнитного поля),
\(I = 3\) А (амперы) (сила электрического тока),
\(L = 20\) см (длина проводника),
\(\theta = 90^\circ\) (угол между векторами магнитного поля и проводника).
Давайте подставим значения в формулу и рассчитаем силу \(F\):
\[F = (4 \, Тл) \times (3 \, А) \times (20 \, см) \times \sin(90^\circ)\]
Переведем длину проводника в метры, так как СИ (система международных единиц) использует метрическую систему:
\[F = (4 \, Тл) \times (3 \, А) \times (0.2 \, м) \times \sin(90^\circ)\]
Учитывая, что \(\sin(90^\circ) = 1\), получим:
\[F = 4 \, Тл \times 3 \, А \times 0,2 \, м = 2,4 \, Н\]
Таким образом, сила, действующая на проводник, равна 2,4 ньютонов. Ответом является вариант 4) 2,4 ньютонов.
\[F = BIL \sin(\theta)\]
где:
\(F\) - сила, действующая на проводник,
\(B\) - индукция магнитного поля,
\(I\) - сила электрического тока,
\(L\) - длина проводника,
\(\theta\) - угол между векторами магнитного поля и проводника.
В нашем случае, у нас следующие значения:
\(B = 4\) Тл (теслы) (индукция магнитного поля),
\(I = 3\) А (амперы) (сила электрического тока),
\(L = 20\) см (длина проводника),
\(\theta = 90^\circ\) (угол между векторами магнитного поля и проводника).
Давайте подставим значения в формулу и рассчитаем силу \(F\):
\[F = (4 \, Тл) \times (3 \, А) \times (20 \, см) \times \sin(90^\circ)\]
Переведем длину проводника в метры, так как СИ (система международных единиц) использует метрическую систему:
\[F = (4 \, Тл) \times (3 \, А) \times (0.2 \, м) \times \sin(90^\circ)\]
Учитывая, что \(\sin(90^\circ) = 1\), получим:
\[F = 4 \, Тл \times 3 \, А \times 0,2 \, м = 2,4 \, Н\]
Таким образом, сила, действующая на проводник, равна 2,4 ньютонов. Ответом является вариант 4) 2,4 ньютонов.
Знаешь ответ?