Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
магнитное поле проводник сила тока магнитная индукция физика
0

Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила тока в нем 300 мА, расположенный под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,5 Тл.

avatar
задан 11 месяцев назад

2 Ответа

0

Для расчета силы, с которой магнитное поле воздействует на проводник, можно воспользоваться законом Ампера. Сила, действующая на элемент проводника длиной dl в магнитном поле, определяется выражением:

dF=Idl×B

где I – сила тока в проводнике, B – вектор магнитной индукции, и dl – вектор элемента длины проводника. Векторное произведение dl×B показывает, что сила будет максимальной, когда угол между dl и B составляет 90 градусов.

В данном случае угол между проводником и вектором магнитной индукции составляет 45 градусов. Сила тока I равна 300 мА или 0.3 А, магнитная индукция B равна 0.5 Тл, а длина проводника l составляет 20 см или 0.2 м. Поскольку проводник расположен под углом 45 градусов к магнитной индукции, компонент dl перпендикулярный B, равен lsin(45 ).

Синус угла 45 градусов равен sin(45 = \frac{\sqrt{2}}{2} ).

Тогда полная сила F выражается как:

F=IlBsin(45)

Подставляя численные значения, получаем:

F=0.3×0.2×0.5×22

F=0.03×22

F=0.03×0.7070.02121Н

Таким образом, сила, с которой магнитное поле действует на проводник, приблизительно равна 0.021 Н.

avatar
ответил 11 месяцев назад
0

Для определения силы, с которой магнитное поле действует на проводник, воспользуемся формулой Лоренца:

F = I l B * sinα

Где: F - сила, с которой магнитное поле действует на проводник Н, I - сила тока в проводнике А, l - длина проводника м, B - магнитная индукция Тл, α - угол между вектором магнитной индукции и проводником радианы.

Подставим известные значения:

I = 300 мА = 0,3 А l = 20 см = 0,2 м B = 0,5 Тл α = 45 градусов = π/4 радиан

F = 0,3 0,2 0,5 sinπ/4 = 0,03 0,2 0,5 √2 / 2 = 0,003 * √2 = 0,00424 Н

Таким образом, сила, с которой магнитное поле действует на проводник, составляет примерно 0,00424 Н.

avatar
ответил 11 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме