Яка довжина провідника, по якому проходить струм силою 5 А, розташованого в магнітному полі з індукцією 10 мТл

Тема урока: Закон Лоренца и длина проводника в магнитном поле

Объяснение:
Задача связана с применением Закона Лоренца, который устанавливает связь между силой, действующей на проводник с током в магнитном поле, и параметрами этого поля и проводника. Формула для вычисления силы, действующей на проводник, выглядит следующим образом:

\[F = BIL\sin(\theta)\]

где F - сила, действующая на проводник, B - индукция магнитного поля, I - сила тока в проводнике, L - длина проводника, θ - угол между направлением силы тока и вектором индукции магнитного поля.

В нашей задаче известны следующие значения:

I = 5 A (сила тока),
B = 10 mTl = 10 × 10^(-3) T (индукция магнитного поля),
θ = 60° (угол между направлением силы тока и вектором индукции магнитного поля).

Требуется найти длину проводника L, если на него действует сила, значение которой не указано.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу Закона Лоренца, чтобы получить выражение для L. Подставим известные значения в формулу и решим уравнение относительно L:

F = BILsin(θ)
L = F / (BIsin(θ))

Доп. материал:
Допустим, сила, действующая на проводник, равна 10 Н (ньютон). Какова длина проводника, если сила тока составляет 5 А, индукция магнитного поля равна 10 мТл, а угол между направлением силы тока и вектором индукции магнитного поля составляет 60°?

Решение:

F = 10 Н
I = 5 А
B = 10 мТл = 10 × 10^(-3) Т
θ = 60°

L = F / (BIsin(θ))

L = 10 / (5 × 10 × 10^(-3) × sin(60°))

L = 10 / (0.05 × 0.866) ≈ 384.615 м

Таким образом, длина проводника составляет примерно 384.615 метров.

Совет:
Для лучшего понимания этой темы, важно освоить понятия векторов, силы, силы тока, индукции магнитного поля и использования Закона Лоренца. Регулярная практика решения подобных задач позволит вам лучше понять, как применять этот закон и выражения для решения различных задач.

Дополнительное упражнение:
Какова длина проводника, если сила тока равна 3 А, индукция магнитного поля - 2 mТл, а угол между направлением силы тока и вектором индукции магнитного поля составляет 45°? Ответ округлите до ближайшего целого числа и добавьте единицу измерения.