Question

По проводнику, согнутому в виде квадрата со стороной а = 10 см, течет ток I = 20 А. Плоскость квадрата перпендикулярна магнитным силовым линиям поля. Определить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить проводник за пределы поля. Магнитная индукция В = 0,1 Тл. Поле считать однородным

Answer 1

Дано: a = 10 см = 0.1 м, I = 20 А, B = 0.1 Тл

Найти: работу A, необходимую для удаления проводника за пределы поля

Решение:

Когда проводник со стороной a перемещается в однородном магнитном поле перпендикулярно силовым линиям, на проводник действует сила Лоренца, равная I * a * B, направленная по правилу левой руки (векторное произведение тока и магнитной индукции).

Работа A, необходимая для перемещения проводника за пределы поля, определяется как скалярное произведение силы на перемещение:
A = F * s = I * a * B * s

Поскольку проводник движется за пределы поля, работа A равна изменению магнитной потенциальной энергии системы проводник-поле:
A = U1 - U2 = 0 - (-I * a * B * s) = I * a * B * s

Подставим известные значения и рассчитаем работу A:
A = 20 * 0.1 * 0.1 * 0.1 = 0.02 Дж

Ответ:
Для удаления проводника за пределы поля необходимо совершить работу примерно 0.02 Дж.