На рисунке 188 изображён проводник АВ длиной 10 см и массой 2 г, помещённый в однородное магнитное поле индукцией 4 * 10-2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. По проводнику от А к Б протекает электрический ток (подводимый по тонким проводам, на которых подвешен данный проводник). Определите направление магнитной силы, действующей на проводник с током. Какой должна быть сила тока, чтобы действующая на проводник АВ сила тяжести уравновешивалась магнитной силой?
Направление магнитной силы: Направление магнитной силы определяется по правилу правой руки. Если четырьмя пальцами правой руки взять проводник, по которому течет ток, и направить их в сторону тока, то большой палец будет указывать направление магнитной силы. Для этого проволоку нужно расположить так, чтобы линия тока была перпендикулярна магнитным линиям. Тогда сила будет действовать в горизонтальном направлении (поперек проводника).
Необходимая сила тока: Для того чтобы сила тяжести уравновешивалась магнитной силой, нужно использовать уравнение, связывающее магнитную силу с током:
\(F = I \cdot L \cdot B\)
где \(F\) — сила, \(I\) — сила тока, \(L\) — длина проводника, \(B\) — магнитная индукция. Также, сила тяжести вычисляется как \(F_{\text{тяж}} = m \cdot g\), где \(m\) — масса проводника, \(g\) — ускорение свободного падения. Для уравновешивания сил:
\(I \cdot L \cdot B = m \cdot g\)
Подставив значения:
\(I = \frac{m \cdot g}{L \cdot B} = \frac{2 \cdot 10^{-3} \cdot 9,8}{0,1 \cdot 4 \times 10^{-2}} \approx 4,9 \, \text{А}\)
Значит, сила тока должна быть примерно 4,9 А, чтобы уравновесить магнитную силу с силой тяжести.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 8 класс.
Aвторы:
Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
На рисунке 188 изображён проводник АВ длиной 10 см и массой 2 г, помещённый в однородное магнитное поле индукцией 4 * 10-2 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. По проводнику от А к Б протекает электрический ток (подводимый по тонким проводам, на которых подвешен данный проводник). Определите направление магнитной силы, действующей на проводник с током. Какой должна быть сила тока, чтобы действующая на проводник АВ сила тяжести уравновешивалась магнитной силой?