В якому напрямку провідник перемістився, якщо його довжина 5 см, а струм по ньому дорівнює 30 А? Що сталося

Для розв"язання цієї задачі нам знадобиться формула для обчислення роботи сили Ампера. Робота сили Ампера визначається добутком сили струму на переміщення провідника.

\[W = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta)\]

де:
\(W\) - робота сили Ампера (у джоулях),
\(I\) - струм, що протікає через провідник (у амперах),
\(L\) - довжина провідника (у метрах),
\(B\) - індукція магнітного поля (у теслах),
\(\theta\) - кут між напрямом струму та магнітними лініями.

У даній задачі дано, що довжина провідника \(L\) дорівнює 5 см, а струм \(I\) дорівнює 30 А. Також вказано, що провідник розміщений в однорідному магнітному полі з індукцією \(B\) 50 мТл, перпендикулярно до магнітних ліній.

Для розрахунку роботи сили Ампера нам потрібно знайти значення кута \(\theta\). Оскільки провідник розміщений перпендикулярно до магнітних ліній, то кут \(\theta\) дорівнює 90 градусів.

Підставимо дані в формулу:

\[W = 30 \, \text{А} \cdot 5 \, \text{см} \cdot 50 \, \text{мТл} \cdot \sin(90^\circ)\]

Перетворимо одиниці в однорідні:

5 см = 0.05 м
50 мТл = 0.05 Тл

\[W = 30 \, \text{А} \cdot 0.05 \, \text{м} \cdot 0.05 \, \text{Тл} \cdot \sin(90^\circ)\]

Оскільки \(\sin(90^\circ) = 1\), то ми можемо помістити цей коефіцієнт:

\[W = 30 \, \text{А} \cdot 0.05 \, \text{м} \cdot 0.05 \, \text{Тл} \cdot 1\]

Здійснимо обчислення:

\[W = 0.075 \, \text{Дж}\]

Отже, робота сили Ампера дорівнює 0.075 Дж.

Тепер перейдемо до другої частини задачі. При розміщенні провідника у магнітному полі, на нього починає діяти сила, відповідно до принципу дії сил у магнітному полі.

Через провідник з струмом, якого довжина дорівнює 5 см, протікає струм зі значенням 30 А, при цьому магнітне поле має індукцію 50 мТл. За вказаною орієнтацією в лініях магнітного поля, сила, що діє на провідник, напрямлена в перпендикулярному до нього напрямку. Застосуємо формулу сили Ампера: