Какова индукция магнитного поля, необходимая для уравновешивания силы тяжести проводника длиной 10 см и массой 2 г, если в проводнике протекает ток 10 А и он расположен горизонтально?

Физика 8 класс Магнитное поле и сила тока индукция магнитного поля сила тяжести проводника проводник длиной 10 см масса проводника 2 г ток 10 А горизонтальное положение проводника Новый

Чтобы найти индукцию магнитного поля, необходимую для уравновешивания силы тяжести проводника, давайте разберем задачу по шагам.

Шаг 1: Определим силу тяжести проводника.

Сила тяжести (Fт) рассчитывается по формуле:

Fт = m * g

• где m - масса проводника (в кг),
• g - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).

Поскольку масса проводника у нас 2 г, сначала переведем её в килограммы:

m = 2 г = 0.002 кг.

Теперь подставим значения:

Fт = 0.002 кг * 9.8 м/с² = 0.0196 Н.

Шаг 2: Рассчитаем силу, действующую на проводник в магнитном поле.

Сила, действующая на проводник в магнитном поле, рассчитывается по формуле:

Fм = B * I * L * sin(α)

• где Fм - магнитная сила (в Н),
• B - индукция магнитного поля (в Тл),
• I - сила тока (в А),
• L - длина проводника (в м),
• α - угол между направлением тока и магнитным полем.

В нашем случае проводник расположен горизонтально, и мы предполагаем, что магнитное поле перпендикулярно проводнику, следовательно, sin(α) = 1.

Шаг 3: Подставим известные значения в формулу для магнитной силы.

Итак, у нас есть:

• I = 10 А,
• L = 10 см = 0.1 м.

Теперь можем записать уравнение:

Fм = B * 10 А * 0.1 м.

Шаг 4: Уравновесим силы.

Для уравновешивания силы тяжести и магнитной силы должно выполняться равенство:

Fт = Fм.

Подставим выражение для Fм:

0.0196 Н = B * 10 А * 0.1 м.

Шаг 5: Найдем индукцию магнитного поля B.

Теперь выразим B:

B = 0.0196 Н / (10 А * 0.1 м) = 0.0196 Н / 1 А м = 0.0196 Тл.

Ответ:

Индукция магнитного поля, необходимая для уравновешивания силы тяжести проводника, составляет 0.0196 Тл.