Какова работа, выполненная силой тока, при перемещении прямого проводника длиной 50 см, по которому проходит ток силой

Orel

7

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о работе и магнитном поле. Работа вычисляется как произведение силы, приложенной к объекту, на расстояние, на которое этот объект перемещается. В данном случае, сила, действующая на проводник, будет обусловлена взаимодействием проводника с магнитным полем.

Начнем с определения работы. Работа \( W \) вычисляется по формуле:

\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) \]

где \( F \) - сила, действующая на объект, \( d \) - расстояние, на которое объект перемещается, и \( \theta \) - угол между направлением силы и направлением перемещения.

В данной задаче мы имеем прямой проводник, по которому проходит ток силой 0,5 ампера, который перемещается на расстояние 40 см (0,4 м) перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Поскольку у нас прямой проводник, длина которого 50 см (0,5 м), а расстояние перемещения 40 см (0,4 м), угол между направлением силы и направлением перемещения будет 90 градусов, так как они перпендикулярны друг другу.

Таким образом, для решения задачи нам нужно вычислить работу, используя формулу работы:

\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) \]

Сначала найдем значение силы, действующей на проводник. Сила \( F \) определяется величиной тока \( I \) и магнитной индукцией \( B \) в магнитном поле по формуле:

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

где \( L \) - длина проводника, на котором действует сила. В нашем случае, длина проводника равна 50 см (0,5 м), ток равен 0,5 ампера.

Теперь найдем индукцию магнитного поля. У нас дано, что это однородное магнитное поле, поэтому индукция \( B \) будет постоянной и одинаковой на всем протяжении проводника.

Все необходимые данные даны, и мы можем приступить к решению.

\[ F = I \cdot B \cdot L = 0,5 \, \text{А} \cdot B \cdot 0,5 \, \text{м} \]

Теперь мы можем вычислить работу, заменяя известные значения в формулу работы:

\[ W = F \cdot d \cdot \cos(\theta) = (0,5 \, \text{А} \cdot B \cdot 0,5 \, \text{м}) \cdot 0,4 \, \text{м} \cdot \cos(90^\circ) \]

Угол \( 90^\circ \) соответствует перпендикулярному направлению силы и перемещения, поэтому значение \(\cos(90^\circ)\) равно нулю.

Таким образом, мы получаем, что работа, выполненная силой тока в данной ситуации, равна нулю.

Ответ: работа, выполненная силой тока при перемещении прямого проводника в данной ситуации, равна нулю.