Question

По горизонтально расположенному проводнику длиной 20 см и массой 40 г течет ток 5 А. Найдите минимальную величину индукции магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновешивалась силой Ампера.

Answer 1

Дано:  
Длина проводника L = 20 см = 0,2 м  
Масса проводника m = 40 г = 0,04 кг  
Сила тока I = 5 А  
Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с²  

Найти:  
Минимальную величину индукции магнитного поля B, необходимую для уравновешивания силы тяжести.

Решение:  
1. Сначала найдем силу тяжести, действующую на проводник:  
F_t = m * g  
F_t = 0,04 кг * 9,81 м/с² = 0,3924 Н  

2. Сила Ампера, действующая на проводник в магнитном поле, определяется формулой:  
F_a = B * I * L  

3. Для уравновешивания сил нам нужно, чтобы сила Ампера равнялась силе тяжести:  
F_a = F_t  
B * I * L = F_t  

4. Подставим известные значения и решим уравнение для B:  
B * 5 А * 0,2 м = 0,3924 Н  

5. Выразим B:  
B = 0,3924 Н / (5 А * 0,2 м)  
B = 0,3924 Н / 1 Н = 0,3924 Т  

Ответ:  
Минимальная величина индукции магнитного поля составляет 0,3924 Т.