What is the minimum current force that needs to be passed through the rod in order for it to start moving along
What is the minimum current force that needs to be passed through the rod in order for it to start moving along the rails, when parallel rails are spaced at a distance of L = 0.5 m, located on a horizontal surface in a uniform vertical magnetic field with an induction of B = 0.1 T? The rod has a mass of M = 1 kg and lies on the rails as shown in the figure. The coefficient of friction between the rod and the rails is u = 0.1. G=10
Drakon 34
Для начала решим задачу о нахождении силы трения, действующей на стержень. Сила трения между стержнем и рельсами может быть вычислена с использованием коэффициента тренияНормальная сила
Сила трения
Теперь, чтобы стержень начал двигаться вдоль рельсов, нужно преодолеть силу трения. Для преодоления этой силы необходима минимальная сила тока, которая протекает через стержень в магнитном поле.
По закону Лоренца сила, действующая на проводник с током, находящимся в магнитном поле, равна произведению тока
Формула для расчёта этой силы:
Так как в задаче не указано, сколько силовых линий магнитного поля пересекает стержень, можно предположить, что его длина равна длине параллельных рельсов
Теперь мы можем решить уравнение относительно тока:
Решим это уравнение относительно
Таким образом, минимальная сила тока, необходимая для того, чтобы стержень начал двигаться вдоль рельсов, составляет 20 Ампер.