Яка сила повинна бути прикладена до провідника, щоб він рухався по рейках у протилежному напрямку до напрямку сили

Тема занятия: Сила, діюча на провідник змінного струму в однорідному магнітному полі

Пояснення: Для визначення сили, необхідно враховувати різні фактори, які впливають на рух провідника.

Почнемо з визначення сили Ампера (F), яка виникає на провідник, зміщуючи його в однорідному магнітному полі. Вирахуємо силу Ампера за формулою:

F = B * I * l

де B - індукція магнітного поля (0.2 Тл), I - сила струму в провіднику (10 А), l - довжина провідника (30 см = 0.3 м).

F = 0.2 Тл * 10 А * 0.3 м
F = 0.6 Н

Тепер необхідно врахувати коефіцієнт тертя (μ) в задачі. Це число вказує, наскільки сильно опортує рух провідника. Визначимо силу тертя, яка протидіє руху провідника:

Fтертя = μ * m * g

де μ - коефіцієнт тертя (0.2), m - маса провідника (400 г = 0.4 кг), g - прискорення вільного падіння (9.8 м/c²).

Fтертя = 0.2 * 0.4 кг * 9.8 м/c²
Fтертя ≈ 0.784 Н

Нарешті, визначаємо необхідну силу, яка має бути прикладена до провідника для руху в протилежному напрямку до напрямку сили Ампера:

Fповинна_бути = F + Fтертя
Fповинна_бути = 0.6 Н + 0.784 Н
Fповинна_бути ≈ 1.384 Н

Тому, необхідно прикласти силу приблизно 1.384 Н, щоб провідник рухався по рейках у протилежному напрямку до напрямку сили Ампера.

Приклад використання: Знайти необхідну силу, щоб провідник рухався по рейках у протилежному напрямку до напрямку сили Ампера, за використанням заданих величин: маса провідника 400 г, довжина 30 см, зміщуюча сила 10 А, індукція магнітного поля 0.2 Тл та коефіцієнт тертя 0.2.

Порада: Для кращого розуміння теми, рекомендується вивчити закони електромагнетизму та вплив магнітних полів на провідники зі змінним струмом. Ознайомтесь з формулами, де з"ясовано, які фактори впливають на силу, що діє на провідник.

Вправа: Знайти необхідну силу, яка має бути прикладена до провідника масою 500 г і довжиною 40 см, щоб він рушив в протилежному напрямку до напрямку сили Ампера, при зміщуючій силі 12 А, індукції магнітного поля 0.3 Тл і коефіцієнті тертя 0.15.