Какова должна быть минимальная индукция магнитного поля, чтобы сила Ампера уравновешивала силу тяжести проводника

  • 39
Какова должна быть минимальная индукция магнитного поля, чтобы сила Ампера уравновешивала силу тяжести проводника длиной 0,2 м и массой 0,04 кг, по которому течет ток с силой 9,8 А?
Космическая_Звезда
20
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Ампера и уравнением силы тяжести. Давайте разберемся пошагово:

1. Первым шагом нам нужно найти силу тяжести, действующую на проводник. Для этого воспользуемся формулой:

\[F_g = mg\]

где \(F_g\) - сила тяжести, \(m\) - масса проводника, \(g\) - ускорение свободного падения (примерное значение - 9,8 м/с²).

Подставляем известные значения:

\[F_g = 0,04 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с²} = 0,392 \, \text{Н}\]

2. Вторым шагом мы найдем силу Ампера, которая действует на проводник. Для этого воспользуемся формулой закона Ампера:

\[F_A = B \cdot I \cdot L\]

где \(F_A\) - сила Ампера, \(B\) - индукция магнитного поля, \(I\) - сила тока, \(L\) - длина проводника.

Мы ищем индукцию магнитного поля, поэтому выразим \(B\):

\[B = \frac{{F_A}}{{I \cdot L}}\]

3. Третьим шагом мы рассчитаем минимальную индукцию магнитного поля, при которой сила Ампера уравновешивает силу тяжести. Для этого мы приравниваем две силы:

\[F_A = F_g\]

\[B \cdot I \cdot L = F_g\]

Подставляем значения:

\[B \cdot I \cdot 0,2 \, \text{м} = 0,392 \, \text{Н}\]

Выражаем \(B\), получаем итоговую формулу:

\[B = \frac{{0,392 \, \text{Н}}}{{I \cdot 0,2 \, \text{м}}}\]

Это и есть итоговый ответ на задачу о минимальной индукции магнитного поля. Для определения конкретного значения \(B\) нам нужно знать точное значение силы тока \(I\).