Дано:
- Индукция магнитного поля, B = 0.89 Тл
- Длина проводника, l = 0.2 м
- Плотность меди, ρ = 8900 кг/м³
- Удельное сопротивление меди, ρ_м = 1.7 × 10^(-8) Ом·м
- Сила тяжести уравновешивается силой Ампера
Найти:
- Напряжение, приложенное к проводнику
Решение:
1. Найдем массу проводника. Для этого необходимо знать его объем и плотность:
Объем проводника, V = A × l, где A — поперечное сечение проводника.
Масса проводника, m = ρ × V
m = ρ × A × l
Сила тяжести, F_g = m × g
F_g = ρ × A × l × g
2. Сила Ампера уравновешивает силу тяжести:
F_A = B × I × l
Следовательно, F_A = F_g
B × I × l = ρ × A × l × g
I = (ρ × A × g) / B
3. Найдем сопротивление проводника:
R = ρ_м × (l / A)
4. Напряжение на проводнике определяется по закону Ома:
U = I × R
U = I × (ρ_м × l / A)
Подставляем значение I:
U = (ρ × A × g / B) × (ρ_м × l / A)
U = (ρ × g × ρ_м × l) / B
U = (8900 × 9.8 × 1.7 × 10^(-8) × 0.2) / 0.89
5. Вычислим напряжение:
U = (8900 × 9.8 × 1.7 × 10^(-8) × 0.2) / 0.89
U ≈ 0.062 В
Ответ:
Напряжение, приложенное к проводнику, составляет примерно 0.062 В.