Какова величина силы, действующей на проводник с током, если напряженность магнитного поля между полюсами равна 0,18 Тл, а ток в проводнике составляет 3,2 А и его длина равна 3,0 см? Как обозначить направление этой силы? Как изменение угла между магнитным полем и проводником до 90° влияет на силу, действующую на проводник с током? Как можно использовать ампер-весы для определения силы магнитного поля?

Физика 11 класс Сила Ампера сила на проводник с током напряженность магнитного поля ток в проводнике длина проводника направление силы угол между магнитным полем ампер-весы сила магнитного поля Новый

Для решения задачи о величине силы, действующей на проводник с током, мы будем использовать закон Ампера. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, рассчитывается по формуле:

F = B I L * sin(θ)

где:

• F - сила, действующая на проводник (в Ньютонах);
• B - магнитная индукция (в Теслах);
• I - ток в проводнике (в Амперах);
• L - длина проводника, находящегося в магнитном поле (в метрах);
• θ - угол между направлением тока и магнитным полем.

Теперь подставим известные значения в формулу:

• B = 0,18 Тл;
• I = 3,2 A;
• L = 3,0 см = 0,03 м;
• Для максимальной силы, возьмем угол θ = 90°, тогда sin(90°) = 1.

Теперь подставим значения в формулу:

F = 0,18 Тл 3,2 A 0,03 м * 1

Теперь произведем расчет:

F = 0,18 3,2 0,03 = 0,01728 Н

Таким образом, величина силы, действующей на проводник, составляет примерно 0,017 Н.

Теперь рассмотрим направление этой силы. Направление силы можно определить с помощью правила левой руки: если вы расположите левую руку так, чтобы большой палец указывал в направлении тока, а указательный палец - в направлении магнитного поля, то средний палец укажет направление силы.

Что касается изменения угла между магнитным полем и проводником, то:

• Если угол θ уменьшается, то значение sin(θ) также уменьшается, и, следовательно, сила F будет уменьшаться.
• При угле θ = 0°, когда проводник параллелен магнитному полю, сила будет равна 0.
• При угле θ = 90° сила будет максимальной.

Теперь о том, как можно использовать ампер-весы для определения силы магнитного поля. Ампер-весы представляют собой устройство, которое измеряет силу, действующую на проводник с током в магнитном поле. Принцип работы ампер-весов основан на том, что проводник с током, помещенный в магнитное поле, будет испытывать силу, равную весу, если он находится в равновесии. Таким образом, по показаниям ампер-весов можно определить величину силы, действующей на проводник, и, соответственно, магнитное поле.