Вопрос школьника
На сколько отличаются наибольшее и наименьшее значение модуля силы, действующей на прямой провод длиной 20 см с током 10 А, при различных положениях провода в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для вычисления модуля силы, действующей на проводник в магнитном поле:
F = BILsinα,
где F — модуль силы, B — индукция магнитного поля, I — сила тока, L — длина проводника, α — угол между направлением тока и направлением магнитного поля.
При различных положениях провода в магнитном поле угол α будет меняться, что приведет к изменению модуля силы. Наибольшее значение модуля силы будет достигаться, когда угол α будет равен 90 градусам, т.е. когда направление тока будет перпендикулярно направлению магнитного поля. В этом случае формула для вычисления модуля силы примет вид:
Fmax = BIL.
Наименьшее значение модуля силы будет достигаться, когда угол α будет равен 0 градусам, т.е. когда направление тока будет параллельно направлению магнитного поля. В этом случае формула для вычисления модуля силы примет вид:
Fmin = 0,
т.к. сила, действующая на проводник, будет равна нулю при параллельном расположении тока и магнитного поля.
Таким образом, наибольшее значение модуля силы будет равно:
Fmax = BIL = 1 Тл * 10 А * 0.2 м = 2 Н,
а наименьшее значение модуля силы будет равно нулю. Разница между наибольшим и наименьшим значением модуля силы составит 2 Н.
