Проводящий стержень, масса единицы длины которого р = 0, 15 tbo кг/м, подвешен на двух одинаковых О) непроводящих нитях и помещён в І однородное горизонтальное магнитное поле, перпендикулярное стержню, как показано на рисунке. По стержню пропускают электрический ток. При каком минимальном значении силы тока I е через проводник нити окажутся не натянутыми? Индукция магнитного Поля B = 1 Tл, ускорение свободного падения g = 10м/с2. ответ вырази в амперах, округлив до десятых долей. ответ: I =
Для того чтобы нити не натянулись, вес стержня должен быть равен силе Лоренца, действующей на него в магнитном поле.
Масса единицы длины стержня равна 0,15 кг/м, следовательно, масса всего стержня будет равна 0,15*1 = 0,15 кг.
Из условия задачи, известно, что ускорение свободного падения равно 10м/с2.
Вектор ускорения свободного падения направлен вниз, противоположно вектору индукции магнитного поля. Поэтому сила магнитного поля будет выступать в качестве его "антагониста".
Масса стержня равна 0,15 кг, ускорение свободного падения g = 10м/с2, индукция магнитного поля B = 1 Тл.
Необходимо найти силу тока I, которая пройдет через проводник при минимальном значении, когда нити не будут натянуты.
Сила Лоренца, действующая на заряд q при его движении со скоростью V в магнитном поле B, определяется формулой:
F = q * V * B * sin(α),
где F - сила Лоренца,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда,
B - индукция магнитного поля,
α - угол между векторами V и B.
В данном случае значение α равно 90°, так как магнитное поле перпендикулярно стержню.
Также, по определению силы тока, нами проведенного через проводник, можно записать следующее соотношение:
I = q * V,
где I - сила тока,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда.
Исходя из этого, можно записать:
F = I * B * l * sin(α),
где l - длина стержня.
Сила Лоренца равна весу стержня, поэтому:
F = m * g,
где m - масса стержня,
g - ускорение свободного падения.
Исходя из этого, можно записать следующее уравнение:
m * g = I * B * l * sin(α).
Подставив известные значения, получим:
0,15 * 10 = I * 1 * 1 * 1.
Отсюда можно выразить силу тока I:
I = (0,15 * 10) / (1 * 1 * 1) = 1,5 А.
Итак, минимальное значение силы тока I, при котором нити окажутся не натянутыми, равно 1,5 А.
Масса единицы длины стержня равна 0,15 кг/м, следовательно, масса всего стержня будет равна 0,15*1 = 0,15 кг.
Из условия задачи, известно, что ускорение свободного падения равно 10м/с2.
Вектор ускорения свободного падения направлен вниз, противоположно вектору индукции магнитного поля. Поэтому сила магнитного поля будет выступать в качестве его "антагониста".
Масса стержня равна 0,15 кг, ускорение свободного падения g = 10м/с2, индукция магнитного поля B = 1 Тл.
Необходимо найти силу тока I, которая пройдет через проводник при минимальном значении, когда нити не будут натянуты.
Сила Лоренца, действующая на заряд q при его движении со скоростью V в магнитном поле B, определяется формулой:
F = q * V * B * sin(α),
где F - сила Лоренца,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда,
B - индукция магнитного поля,
α - угол между векторами V и B.
В данном случае значение α равно 90°, так как магнитное поле перпендикулярно стержню.
Также, по определению силы тока, нами проведенного через проводник, можно записать следующее соотношение:
I = q * V,
где I - сила тока,
q - заряд, который движется на длине стержня,
V - скорость движения заряда.
Исходя из этого, можно записать:
F = I * B * l * sin(α),
где l - длина стержня.
Сила Лоренца равна весу стержня, поэтому:
F = m * g,
где m - масса стержня,
g - ускорение свободного падения.
Исходя из этого, можно записать следующее уравнение:
m * g = I * B * l * sin(α).
Подставив известные значения, получим:
0,15 * 10 = I * 1 * 1 * 1.
Отсюда можно выразить силу тока I:
I = (0,15 * 10) / (1 * 1 * 1) = 1,5 А.
Итак, минимальное значение силы тока I, при котором нити окажутся не натянутыми, равно 1,5 А.