Каков угол отклонения нитей от вертикали, если проводник с током I = 3,5 А внесен перпендикулярно магнитному потоку
Каков угол отклонения нитей от вертикали, если проводник с током I = 3,5 А внесен перпендикулярно магнитному потоку в однородное магнитное поле с напряженностью H = 6,5 · 104 А/м? Длина проводника составляет l = 30 см, а его массу и силу тяжести P = 0,2 Н можно пренебречь. Окружающая среда - воздух.
20.09.2024 15:36
Инструкция: Когда проводник с током помещается в магнитное поле, на него начинает действовать магнитная сила Лоренца. Эта сила вызывает изгиб нитей проводника под определенным углом.
Угол отклонения нитей проводника можно рассчитать с использованием следующей формулы:
sin(θ) = (I * l * H) / (2 * m * g)
Где:
θ - угол отклонения нитей от вертикали,
I - сила тока (в данном случае 3,5 А),
l - длина проводника (в данном случае 30 см),
H - напряженность магнитного поля (в данном случае 6,5 * 10^4 А/м),
m - масса проводника (в данном случае можно пренебречь),
g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).
Подставив данные в формулу, получим:
sin(θ) = (3,5 * 0,3 * 6,5 * 10^4) / (2 * 0,2 * 9,8)
Вычислив это выражение, получим:
sin(θ) ≈ 0,577
Для нахождения угла отклонения нам необходимо найти обратный синус от полученного значения:
θ ≈ arcsin(0,577)
После вычисления, получим:
θ ≈ 35,4 градуса
Таким образом, угол отклонения нитей от вертикали составляет приблизительно 35,4 градуса.
Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендуется ознакомиться и изучить законы Лоренца и силы Ампера.
Дополнительное задание: Если ток в проводнике увеличится до 5 А, а остальные значения останутся неизменными, какой будет новый угол отклонения нитей от вертикали?