При каком значении электрического тока I через проводник нити образуют с вертикалью угол а = 45 градусов? Массовая плотность проводящего стержня равна р = 0,15 кг/м, провод вывешен на двух идентичных непроводящих нитях и находится в однородном вертикальном магнитном поле, перпендикулярном к проводнику, как показано на рисунке. Индукция магнитного поля равна B = 1 Тл, а ускорение свободного падения равно 9,10 м/с². Ответ представьте в амперах, округлив до десятых.
Петр_7518
Чтобы найти значение электрического тока I через проводник нити, образующей с вертикалью угол а = 45 градусов, мы можем использовать закон Лоренца для силы, действующей на проводник в магнитном поле.
Сила Лоренца (F) на проводник в магнитном поле вычисляется по формуле:
\[F = I \cdot l \cdot B \cdot \sin(\theta)\]
где I - электрический ток через проводник, l - длина проводника внутри магнитного поля, B - индукция магнитного поля, и \(\theta\) - угол между направлением тока и направлением магнитного поля.
В данной задаче проводник представлен нитью, которая находится перпендикулярно к магнитному полю. Поэтому угол \(\theta\) будет равен 90 градусов, что означает \(\sin(\theta) = \sin(90°) = 1\).
Мы также знаем, что сила (F) действующая на проводник равна весу проводника, выраженному через его массовую плотность (ρ) и длину (l) проводника:
\[F = ρ \cdot g \cdot l\]
где g - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем приравнять две формулы для силы:
\[I \cdot l \cdot B = ρ \cdot g \cdot l\]
Отсюда можно выразить электрический ток I:
\[I = \frac{ρ \cdot g}{B}\]
Подставляя значения из условия задачи, получаем:
\[I = \frac{0,15 \, \text{кг/м} \cdot 9,10 \, \text{м/с²}}{1 \, \text{Тл}}\]
\[I \approx 1,365 \, \text{А}\]
Ответ: значение электрического тока I, при котором проводник нити образует угол а = 45 градусов с вертикалью, округленное до десятых, составляет приблизительно 1,4 Ампер.
Сила Лоренца (F) на проводник в магнитном поле вычисляется по формуле:
\[F = I \cdot l \cdot B \cdot \sin(\theta)\]
где I - электрический ток через проводник, l - длина проводника внутри магнитного поля, B - индукция магнитного поля, и \(\theta\) - угол между направлением тока и направлением магнитного поля.
В данной задаче проводник представлен нитью, которая находится перпендикулярно к магнитному полю. Поэтому угол \(\theta\) будет равен 90 градусов, что означает \(\sin(\theta) = \sin(90°) = 1\).
Мы также знаем, что сила (F) действующая на проводник равна весу проводника, выраженному через его массовую плотность (ρ) и длину (l) проводника:
\[F = ρ \cdot g \cdot l\]
где g - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем приравнять две формулы для силы:
\[I \cdot l \cdot B = ρ \cdot g \cdot l\]
Отсюда можно выразить электрический ток I:
\[I = \frac{ρ \cdot g}{B}\]
Подставляя значения из условия задачи, получаем:
\[I = \frac{0,15 \, \text{кг/м} \cdot 9,10 \, \text{м/с²}}{1 \, \text{Тл}}\]
\[I \approx 1,365 \, \text{А}\]
Ответ: значение электрического тока I, при котором проводник нити образует угол а = 45 градусов с вертикалью, округленное до десятых, составляет приблизительно 1,4 Ампер.
Знаешь ответ?