Какую работу выполнит источник тока, если проводник длиной 20 см с силой тока 50 А переместится на

Тема: Электродинамика

Объяснение:
Источник постоянного тока выполняет работу при перемещении проводника в магнитном поле. Работа, выполненная источником тока, определяется по формуле:
\[W = B \cdot l \cdot i \cdot \sin(\theta)\]

Где:
- W - работа (в джоулях),
- B - индукция магнитного поля (в теслах),
- l - длина проводника (в метрах),
- i - сила тока (в амперах),
- θ - угол между направлением движения проводника и направлением индукции магнитного поля.

Школьникам важно понимать, что работа будет совершена только тогда, когда перемещение проводника направлено перпендикулярно к индукции магнитного поля (θ = 90°). В этом случае синус угла равен 1, и формула упрощается до:
\[W = B \cdot l \cdot i\]

Произведение "B \cdot l" называется плоскостной площадью, ограниченной контуром перемещающегося проводника. В нашем случае, плоскостная площадь составляет:
\[A = B \cdot l = 40 \cdot 10^{-3} \cdot 20 \cdot 10^{-2} = 8 \cdot 10^{-4} \, \text{Тл} \cdot \text{м}^2\]

Теперь, подставляя значение индукции магнитного поля и длины проводника в формулу работы, получаем:
\[W = 8 \cdot 10^{-4} \cdot 50 = 4 \cdot 10^{-2} \, \text{Дж}\]

Таким образом, источник тока выполнит работу величиной 0.04 Дж.

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется углубленное изучение электродинамики, включая понятие индукции магнитного поля, силы Ампера и работу, совершаемую постоянным током. Для лучшего понимания материала, вы можете проработать примеры, решить больше задач и изучить основные законы и формулы в электродинамике.

Упражнение:
Какова работа, которую выполнит источник тока, если длина проводника составляет 30 см, индукция магнитного поля равна 50 мТл, а сила тока составляет 20 А? (Ответ в джоулях)