дано:
B = 10 мТл = 0,01 Тл (магнитная индукция)
m = 100 мг/см = 0,1 г/см = 0,1 * 10⁻³ кг/см = 0,1 * 10⁻⁵ кг/м (масса проводника на 1 см длины)
L = 1 см = 0,01 м (длина проводника на 1 см)
g = 9,81 м/с² (ускорение свободного падения)
найти:
Необходимый ток I.
решение:
1. Сначала найдём силу тяжести F_t, действующую на проводник длиной 1 см:
F_t = m * g.
Поскольку масса проводника на 1 см длины, то для этого отрезка длиной L = 0,01 м масса будет равна:
m = 0,1 * 10⁻⁵ кг.
Теперь вычислим силу тяжести:
F_t = (0,1 * 10⁻⁵) * 9,81
F_t = 9,81 * 10⁻⁶ Н.
2. Сила Ампера F_a на проводник в магнитном поле вычисляется по формуле:
F_a = B * I * L.
3. Для того чтобы проводник висел, не падая, сила Ампера должна уравновесить силу тяжести:
F_a = F_t.
Таким образом, получаем:
B * I * L = m * g.
4. Теперь выразим ток I:
I = (m * g) / (B * L).
5. Подставляем известные значения:
I = (0,1 * 10⁻⁵ * 9,81) / (0,01 * 0,01).
6. Рассчитаем:
I = (9,81 * 10⁻⁶) / (0,0001)
I = 9,81 * 10⁻²
I = 0,0981 А.
ответ:
Необходимый ток для того, чтобы проводник висел, составляет 0,0981 А.