Дано:
Масса единицы длины проводника: m = 10 г/м = 0.01 кг/м
Модуль индукции магнитного поля: B = 5.0 мТл = 5.0 * 10^-3 Тл
Результирующая сила тяжести и Ампера равна нулю.
Найти:
Силу тока, протекающего в проводнике.
Решение с подробными расчетами по имеющимся данным:
На проводник действуют две силы: сила тяжести и сила Ампера. Если результирующая сила равна нулю, то эти две силы компенсируют друг друга.
Сила тяжести на проводник определяется как произведение массы на ускорение свободного падения:
F_g = m * g
Сила Ампера на проводник, переносимая током, определяется как:
F_A = I * L * B
Где:
F_g - сила тяжести,
m - масса единицы длины проводника,
g - ускорение свободного падения (около 9.8 м/с^2 на поверхности Земли),
F_A - сила Ампера,
I - сила тока в проводнике,
L - длина проводника,
B - индукция магнитного поля.
Так как результирующая сила равна нулю, можно записать:
F_g = F_A
Подставим выражения для этих сил:
m * g = I * L * B
Выразим силу тока:
I = (m * g) / (L * B)
Теперь подставим известные значения:
I = (0.01 * 9.8) / (1 * 5.0 * 10^-3)
I = (0.098) / (0.005)
I = 19.6 А
Ответ:
Сила тока, протекающего в проводнике, равна 19.6 А.