Який буде кут відхилення дротин підтримуючих мідний провідник завдовжки 20 см, якщо його приєднати до джерела струму

Muzykalnyy_Elf

34

Можем составить решение задачи.

Для начала определим даные:
- Длина проводника \(L = 20 \, \text{см} = 0.2 \, \text{м}\)
- Напряжение источника тока \(U = 2 \, \text{В}\)
- Модуль индукции магнитного поля \(B = ?\)

Согласно закону Лоренца, сила, действующая на проводник, в результате взаимодействия с магнитным полем, определяется следующим образом:
\[F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)\]
где
\(F\) - сила, действующая на проводник,
\(B\) - модуль индукции магнитного поля,
\(I\) - сила тока, текущего по проводнику,
\(L\) - длина проводника,
\(\theta\) - угол между направлением магнитного поля и проводником.

Нам известно, что сила на проводник равна нулю, поэтому:
\[F = 0\]

Так как \(\sin(0) = 0\), то угол \(\theta\) между направлением магнитного поля и проводником равен нулю, и соответственно уравнение для силы на проводник можно записать в виде:
\[0 = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta)\]

Учитывая, что сила тока можно найти через напряжение и сопротивление проводника по закону Ома: \(I = \dfrac{U}{R}\), где \(R\) - сопротивление проводника, можем подставить эту формулу:
\[0 = B \cdot \dfrac{U}{R} \cdot L \cdot \sin(\theta)\]

Сопротивление проводника можно определить по формуле \(R = \dfrac{\rho \cdot L}{S}\), где \(\rho\) - удельное сопротивление материала проводника, \(S\) - площадь поперечного сечения проводника.

Подставим сопротивление в уравнение:
\[0 = B \cdot \dfrac{U}{\dfrac{\rho \cdot L}{S}} \cdot L \cdot \sin(\theta)\]

Упростим выражение:
\[0 = B \cdot U \cdot \dfrac{S}{\rho} \cdot L^2 \cdot \sin(\theta)\]

Для того, чтобы сила действующая на проводник была равной нулю, необходимо удовлетворять условие:
\[B \cdot U \cdot \dfrac{S}{\rho} \cdot L^2 \cdot \sin(\theta) = 0\]

Так как в данной задаче нам известны все величины, за исключением \(B\), можем выразить его:
\[B = \dfrac{0}{U \cdot \dfrac{S}{\rho} \cdot L^2 \cdot \sin(\theta)} = 0\]

Таким образом, отклонение проводника будет равно нулю, так как сила, действующая на проводник, равна нулю из-за отсутствия внешнего магнитного поля.