С каким углом направление тока отличается от направления магнитного поля при работе проводника длиной 20
С каким углом направление тока отличается от направления магнитного поля при работе проводника длиной 20 см под воздействием магнитного поля индукции 50 мТл? Какова сила, с которой магнитное поле воздействует на проводник при заданной силе тока?
19.12.2023 13:39
Описание: При движении проводника в магнитном поле возникает электродвижущая сила (ЭДС) и ток. Величина тока определяется знаком и величиной ЭДС. Правило левой руки Флеминга позволяет установить направление тока в проводнике, а правило левой руки Оэрстеда позволяет определить направление силы, с которой магнитное поле воздействует на проводник.
Правило левой руки Флеминга: Если рука закрыта таким образом, чтобы большие пальцы указывали направление магнитного поля, а остальные пальцы указывали направление движения проводника, то большой палец будет указывать направление тока.
Правило левой руки Оэрстеда: Если большой палец указывает направление тока в проводнике, а остальные пальцы закрыты, то они будут указывать направление силы, с которой магнитное поле воздействует на проводник.
В данной задаче, при движении проводника под воздействием магнитного поля, ток в проводнике будет направлен перпендикулярно к магнитному полю. Таким образом, направление тока будет отличаться на 90° от направления магнитного поля.
Чтобы определить силу, с которой магнитное поле воздействует на проводник, воспользуемся формулой силы Лоренца:
F = B * I * L * sin(θ),
где F - сила, B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина проводника, θ - угол между направлением тока и магнитным полем.
Подставляя значения из условия задачи (B = 50 мТл, L = 20 см = 0.2 м), получаем:
F = 0.05 Тл * I * 0.2 м * sin(90°),
F = 0.01 I Н.
Таким образом, сила, с которой магнитное поле воздействует на проводник, равна 0.01 I Н, где I - сила тока.
Демонстрация: для заданной силы тока 2 А, сила, с которой магнитное поле воздействует на проводник, составит 0.01 * 2 = 0.02 Н.
Совет: Чтобы лучше понять взаимодействие магнитного поля и тока, рекомендуется провести эксперименты с магнитом и проводником, соединенным с источником тока. Изменяйте направление магнитного поля и силу тока, чтобы наблюдать изменения во взаимодействии.
Задание: Определите силу, с которой магнитное поле воздействует на проводник длиной 30 см под воздействием магнитного поля индукции 80 мТл при силе тока 3 А.