Яка сила струму у прямому проводі, що має довжину 50 см і масу 30 г, коли він горизонтально підвішений у вертикальному магнітному полі з індукцією 60 мТл, а кут між провідниками, на яких його підвішено, і вертикаллю становить 45 градусів? Будь ласка, надайте пояснювальний рисунок.
Solnce_Nad_Okeanom_590
Щоб вирішити цю задачу, нам потрібно використати фізичні закони, що пов"язані з електричним та магнітним полями.
Спочатку розглянемо теоретичні аспекти. Коли провідник розміщений у магнітному полі і працює струм, на нього діє сила Лоренца, яка зв"язує магнітне поле, струм і рухомий провідник. Формула для обчислення сили Лоренца виглядає так:
\[ F = BIL \sin(\theta) \],
де F - сила Лоренца, B - індукція магнітного поля, I - сила струму, L - довжина проводу, що розміщений у магнітному полі, і \( \theta \) - кут між провідником і вертикальним напрямком.
У цій задачі ми шукаємо силу струму I. Підставимо відомі значення в формулу:
\[ F = (0.06 \, \text{T}) \cdot I \cdot (0.5 \, \text{м}) \cdot \sin(45^\circ) \].
За фізичний закон Ньютона, сила струму спрямована у напрямку, який протилежний силі ваги:
\[ I = \frac{{mg}}{{F}} \],
де m - маса провідника і g - прискорення вільного падіння.
Замінімо відомі значення:
\[ I = \frac{{0.03 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/c}^2}}{{(0.06 \, \text{T}) \cdot (0.5 \, \text{м}) \cdot \sin(45^\circ)}} \].
Розрахуємо це значення:
\[ I = \frac{{0.294 \, \text{кг} \cdot \text{м/c}^2}}{{0.03 \, \text{Т} \cdot \text{м}}}\].
\[ I \approx 9.8 \, \text{А} \].
Отже, сила струму у прямому проводі становить 9.8 Ампер.
Нижче наведено рисунок, який показує силу Лоренца, що діє на провідник у магнітному полі:
\[
\begin{array}{c}
|\downarrow B| \\
|\\
|\\
|\\
|\uparrow F \hspace{10px} \text{{(сила Лоренца)}} \\
|\\
|\\
|\\
---------------------\rightarrow \text{{(провідник)}}
\end{array}
\]
На цьому рисунку зображено, що магнітна сила діє на провідник, який розміщений у магнітному полі. Сила Лоренца напрямлена перпендикулярно до площини провідника та магнітного поля, а сам провідник рухається в напрямку сили.
Я сподіваюся, що цей підробний і пояснювальний відповідь допоміг вам зрозуміти, як обчислити силу струму у заданому проводі. Розучуйтеся та вдосконалюйте свої знання! Я завжди готовий вам допомогти з будь-якими іншими питаннями.
Спочатку розглянемо теоретичні аспекти. Коли провідник розміщений у магнітному полі і працює струм, на нього діє сила Лоренца, яка зв"язує магнітне поле, струм і рухомий провідник. Формула для обчислення сили Лоренца виглядає так:
\[ F = BIL \sin(\theta) \],
де F - сила Лоренца, B - індукція магнітного поля, I - сила струму, L - довжина проводу, що розміщений у магнітному полі, і \( \theta \) - кут між провідником і вертикальним напрямком.
У цій задачі ми шукаємо силу струму I. Підставимо відомі значення в формулу:
\[ F = (0.06 \, \text{T}) \cdot I \cdot (0.5 \, \text{м}) \cdot \sin(45^\circ) \].
За фізичний закон Ньютона, сила струму спрямована у напрямку, який протилежний силі ваги:
\[ I = \frac{{mg}}{{F}} \],
де m - маса провідника і g - прискорення вільного падіння.
Замінімо відомі значення:
\[ I = \frac{{0.03 \, \text{кг} \cdot 9.8 \, \text{м/c}^2}}{{(0.06 \, \text{T}) \cdot (0.5 \, \text{м}) \cdot \sin(45^\circ)}} \].
Розрахуємо це значення:
\[ I = \frac{{0.294 \, \text{кг} \cdot \text{м/c}^2}}{{0.03 \, \text{Т} \cdot \text{м}}}\].
\[ I \approx 9.8 \, \text{А} \].
Отже, сила струму у прямому проводі становить 9.8 Ампер.
Нижче наведено рисунок, який показує силу Лоренца, що діє на провідник у магнітному полі:
\[
\begin{array}{c}
|\downarrow B| \\
|\\
|\\
|\\
|\uparrow F \hspace{10px} \text{{(сила Лоренца)}} \\
|\\
|\\
|\\
---------------------\rightarrow \text{{(провідник)}}
\end{array}
\]
На цьому рисунку зображено, що магнітна сила діє на провідник, який розміщений у магнітному полі. Сила Лоренца напрямлена перпендикулярно до площини провідника та магнітного поля, а сам провідник рухається в напрямку сили.
Я сподіваюся, що цей підробний і пояснювальний відповідь допоміг вам зрозуміти, як обчислити силу струму у заданому проводі. Розучуйтеся та вдосконалюйте свої знання! Я завжди готовий вам допомогти з будь-якими іншими питаннями.
Знаешь ответ?