Магнитная сила, действующая на горизонтально распо­ложенный проводник, уравновешивает силу тяжести. Определите объём проводника, если

Вопрос школьника

Магнитная сила, действующая на горизонтально распо­ложенный проводник, уравновешивает силу тяжести. Определите объём проводника, если он изготовлен из латуни и магнитная сила равна 0,034 Н. Плотность ла­туни 8500 кг/м3.

Ответ от учителя

Для решения данной задачи необходимо использовать закон Лоренца, который гласит, что магнитная сила, действующая на проводник, пропорциональна силе тока, проходящего через проводник, и магнитному полю, в котором он находится. Также известно, что магнитная сила уравновешивает силу тяжести, то есть:

Fмагнитная = Fтяжести

где Fмагнитная — магнитная сила, действующая на проводник, Fтяжести — сила тяжести, действующая на проводник.

Таким образом, мы можем записать:

BIL = mg

где B — магнитная индукция, I — сила тока, проходящего через проводник, L — длина проводника, m — масса проводника, g — ускорение свободного падения.

Выразим массу проводника через его объем и плотность:

m = Vρ

где V — объем проводника, ρ — плотность латуни.

Тогда уравнение примет вид:

BIL = Vρg

Выразим объем проводника:

V = BIL/(ρg)

Подставим известные значения:

V = 0,034/(8500*9,81) = 4,1*10^-7 м^3

Ответ: объем проводника равен 4,1*10^-7 м^3.

Избранное