Проводник находится в состоянии уравновешенности в горизонтальном магнитном поле с индукцией B = 48 мТл. Сила тока
Проводник находится в состоянии уравновешенности в горизонтальном магнитном поле с индукцией B = 48 мТл. Сила тока в проводнике I = 23 А. Угол между направлением тока и вектором магнитной индукции α = 60 градусов. Найти длину проводника, если его масса M = 0,0237.
16.12.2023 04:00
Пояснение:
Эффект Холла является физическим явлением, происходящим при прохождении электрического тока через проводник, находящийся в магнитном поле. В этом случае происходит отклонение электронов в проводнике под действием силы Лоренца. В результате этого отклонения возникает разность потенциалов между боковыми гранями проводника, которую называют холловским напряжением.
Формула для нахождения холловского напряжения (Vх) выглядит следующим образом:
Vх = B * I * d * sin(α),
где B - магнитная индукция, I - сила тока, d - толщина проводника, α - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.
Для нахождения длины проводника (L) воспользуемся формулой для массы проводника:
M = ρ * A * L,
где ρ - удельное сопротивление материала проводника, A - площадь поперечного сечения проводника.
С помощью этих формул можно найти искомую длину проводника (L).
Пример:
Дано: B = 48 мТл, I = 23 А, α = 60°, M = 0.0237 кг
Мы можем воспользоваться данными формулами для нахождения длины проводника:
Сначала найдем площадь поперечного сечения проводника (A), используя массу проводника (M) и удельное сопротивление (ρ).
Затем, используя формулу для холловского напряжения, найдем значение толщины проводника (d).
Далее, используя найденное значение толщины проводника, подставим его в формулу для нахождения длины (L).
Совет: Для более глубокого понимания эффекта Холла, рекомендуется почитать о законе Лоренца и о силе Лоренца.
Практика: Если сила тока I = 10 А, угол α = 45°, магнитная индукция B = 20 мТл, удельное сопротивление материала проводника ρ = 1 Ом·м и масса проводника M = 0.01 кг, найдите длину проводника.