Какую силу тока I нужно задать в проводнике длиной l=1м и массой m=8, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном магнитном поле с индукцией B=8 мТл, если проводник расположен перпендикулярно линиям индукции?

Физика 11 класс Сила тока в магнитном поле Сила тока проводник магнитное поле индукция равновесие физика 11 класс Новый

Для решения задачи о проводнике в магнитном поле, который находится в равновесии, нам необходимо воспользоваться формулой для вычисления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле.

Шаг 1: Определение силы, действующей на проводник.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по формуле:

F = B * I * l

где:

• F - сила, действующая на проводник (в Ньютонах),
• B - магнитная индукция (в Теслах),
• I - сила тока (в Амперах),
• l - длина проводника (в метрах).

Шаг 2: Условия равновесия.

Для того чтобы проводник оставался в равновесии, сила, действующая на него, должна быть равна весу проводника. Вес проводника можно рассчитать по формуле:

W = m * g

где:

• W - вес проводника (в Ньютонах),
• m - масса проводника (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.81 м/с²).

Шаг 3: Подставим известные значения.

Из условия задачи нам известны:

• l = 1 м,
• m = 8 кг,
• B = 8 мТл = 0.008 Тл (так как 1 мТл = 0.001 Тл).

Теперь рассчитаем вес проводника:

W = m * g = 8 кг * 9.81 м/с² = 78.48 Н.

Шаг 4: Найдем силу тока I.

Согласно условиям равновесия, сила, действующая на проводник, должна равняться весу:

F = W.

Подставим выражение для силы:

B * I * l = W.

Теперь выразим I:

I = W / (B * l).

Шаг 5: Подставим известные значения в формулу.

I = 78.48 Н / (0.008 Тл * 1 м) = 78.48 Н / 0.008 Тл = 9800 А.

Ответ: Сила тока, необходимая для поддержания равновесия проводника в магнитном поле, составляет 9800 А.