Яку силу натягу мають нитки при проходженні по провіднику струму, якщо провідник має масу 10 г, довжину 20

Яку силу натягу мають нитки при проходженні по провіднику струму, якщо провідник має масу 10 г, довжину 20 см і знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 30 мтл, яке спрямоване так, як показано на рисунку?
Ledyanaya_Magiya

Ledyanaya_Magiya

Чтобы решить задачу, нам понадобится знание формулы для силы, действующей на проводник, движущийся в магнитном поле. Сила, действующая на проводник, можно вычислить, используя формулу:

\[F = BIL\sin(\theta)\]

где \(F\) - сила, действующая на проводник, \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, проходящего через проводник, \(L\) - длина проводника и \(\theta\) - угол между направлением тока и индукцией магнитного поля.

В данной задаче известны следующие значения:
масса проводника \(m = 10\) г,
длина проводника \(L = 20\) см,
индукция магнитного поля \(B = 30\) мтл.

Для того чтобы найти силу натяжения ниток, необходимо сначала вычислить силу тока \(I\). Для этого мы можем использовать формулу:

\[I = \frac{m}{e} \cdot g\]

где \(e\) - заряд электрона и \(g\) - ускорение свободного падения.

Заряд электрона \(e\) равен \(-1.6 \times 10^{-19}\) Кл, а ускорение свободного падения \(g\) равно приблизительно \(9.8\) м/с\(^2\).

Подставляя известные значения в формулу для \(I\), получаем:

\[I = \frac{0.01}{1.6 \times 10^{-19}} \cdot 9.8\]

Рассчитаем это значение:

\[I = 6.125 \times 10^{17}\] А.

Теперь, когда у нас есть значение силы тока \(I\), мы можем рассчитать силу натяжения ниток. Зная, что проводник находится в однородном магнитном поле, мы можем предположить, что угол \(\theta\) между направлениями тока и индукции магнитного поля равен \(90^\circ\), так как сила магнитного поля направлена перпендикулярно движению тока.

Подставляя значения в формулу для силы \(F\), получаем:

\[F = (30 \times 10^{-3}) \cdot (6.125 \times 10^{17}) \cdot (0.2) \cdot \sin(90^\circ)\]

Так как \(\sin(90^\circ) = 1\), упрощаем выражение:

\[F = 1.83 \times 10^{16}\] Н.

Таким образом, сила натяжения ниток, при прохождении проводника по проводнику, равна \(1.83 \times 10^{16}\) Ньютонов.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello