Вопрос школьника
Никелиновая проволока площадью поперечного сечения 0,1 мм2 расположена в однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Напряжение на концах проволоки 2 В. Чему равна сила, с которой магнитное поле действует на проволоку?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой Лоренца:
F = BIL,
где F — сила, с которой магнитное поле действует на проволоку, B — индукция магнитного поля, I — сила тока, протекающего по проволоке, L — длина проволоки.
Сначала найдем силу тока, протекающего по проволоке. Для этого воспользуемся законом Ома:
U = IR,
где U — напряжение на концах проволоки, R — сопротивление проволоки.
Сопротивление проволоки можно найти по формуле:
R = ρ * L / S,
где ρ — удельное сопротивление материала проволоки, L — длина проволоки, S — площадь поперечного сечения проволоки.
Подставляя известные значения, получаем:
R = ρ * L / S = 7.8 * 10^-7 * L / 0.1 * 10^-6 = 7.8 * L Ом.
Тогда сила тока будет равна:
I = U / R = 2 / (7.8 * L) А.
Теперь можем найти силу, с которой магнитное поле действует на проволоку:
F = BIL = 10 * 10^-3 * 0.1 * 10^-6 * 2 / (7.8 * L) = 2.56 * 10^-11 / L Н.
Ответ: сила, с которой магнитное поле действует на проволоку, равна 2.56 * 10^-11 / L Н.
