Question

Прямолинейный проводник, сила тока в котором равна 2 А, помещён в однородное магнитное поле с индукцией 40 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции. На проводник действует сила Ампера, равная 16 мН.
а) Как направлена действующая на проводник сила Ампера?
б) Чему равна длина проводника?
в) Изменится ли (и если изменится, то как) модуль силы Ампера, действующей на проводник с током, если повернуть его в плоскости рисунка на угол 60°?

Answer 1

Дано:
Сила тока в проводнике (I) = 2 А
Индукция магнитного поля (B) = 40 мТл = 0,04 Тл
Сила Ампера (F) = 16 мН = 0,016 Н

а) Действующая на проводник сила Ампера будет направлена по правилу ладони: если установить большой палец в направлении тока и четыре пальца в направлении магнитного поля, то направление силы будет указывать наружу из ладони.

б) Длина проводника можно найти используя формулу для силы Ампера:
F = B * I * l
l = F / (B * I) = 0,016 / (0,04 * 2) = 0,4 м

Ответ: Длина проводника равна 0,4 м.

в) При повороте проводника на угол 60°, сила Ампера изменится. Рассчитаем новую силу Ампера после поворота:
F' = B * I * l' = B * I * l * cos(60°) = 0,04 * 2 * 0,4 * cos(60°) = 0,08 * 0,4 * 0,5 = 0,016 Н

Ответ: После поворота проводника на угол 60° модуль силы Ампера останется равным 0,016 Н.