Question

Горизонтальные рельсы, находящиеся в вертикальном магнитном поле с индукцией В 0,1 Тл, расположены на расстоянии 1 0,5 м друг от друга. На них лежит металлический стержень массой т 0,5 кг, перпендикулярный рельсам. Какой величины ток нужно пропустить по стержню, чтобы он начал двигаться? Коэффициент трения между стержнем и рельсами 0,2.

Answer 1

Дано:  
Индукция магнитного поля (B) = 0.1 Тл  
Расстояние между рельсами (d) = 0.5 м  
Масса стержня (m) = 0.5 кг  
Коэффициент трения (μ) = 0.2  

Найти:  
Величину тока, необходимую для начала движения стержня  

Решение:  
Сначала найдем силу трения, действующую на стержень:  
F_трения = μ * m * g, где μ - коэффициент трения, m - масса, g - ускорение свободного падения  

Ускорение свободного падения принимается как g = 9.81 м/с². Подставим значения и найдем силу трения:  
F_трения = 0.2 * 0.5 * 9.81 ≈ 0.981 Н  

Теперь используем закон Эйнштейна-Лоренца для нахождения необходимой силы тока:  
F_магнитная = B * I * d, где B - индукция магнитного поля, I - сила тока, d - расстояние  

Выразим силу тока из этой формулы:  
I = F_трения / (B * d) = 0.981 / (0.1 * 0.5) = 19.62 А  

Ответ:  
Необходимо пропустить ток силой примерно 19.62 A через стержень, чтобы он начал двигаться.