В однородном магнитном поле с индукцией 0,49 Тл находится проводник. Проводник и пронизывающие его линии магнитной индук​ции взаимно перпендикулярны и лежат в горизонтальной плоскости. При какой силе тока проводник будет висеть не падая? Масса единицы длины проводника 5 г/м.
от

1 Ответ

дано:  
Индукция магнитного поля B = 0,49 Тл  
Масса единицы длины проводника m' = 5 г/м = 0,005 кг/м  

найти:  
Сила тока I, при которой проводник будет висеть не падая.

решение:  
Для того, чтобы проводник висел в воздухе и не падал, сила, действующая на него от магнитного поля, должна быть равна весу проводника.

Сила, действующая на проводник в магнитном поле, рассчитывается по формуле:

F_m = B * I * L,

где F_m — магнитная сила, B — индукция магнитного поля, I — сила тока, L — длина проводника.

Вес проводника вычисляется как:

F_g = m' * g,

где F_g — вес, m' — масса единицы длины проводника, g — ускорение свободного падения (g ≈ 9,81 м/с²).

При равновесии сил имеем:

F_m = F_g.

Подставим выражения для сил:

B * I * L = m' * g.

Теперь выразим силу тока I:

I = (m' * g) / (B * L).

В данном случае длина L упоминается в обеих частях уравнения и может быть сокращена, так как она не влияет на результат соотношения.

Поэтому запишем I следующим образом:

I = (m' * g) / B.

Подставим известные значения:

I = (0,005 кг/м * 9,81 м/с²) / 0,49 Тл.

Вычислим значение:

I = (0,005 * 9,81) / 0,49,
I = 0,04905 / 0,49,
I = 0,1 А.

ответ:  
Сила тока, при которой проводник будет висеть не падая, составляет 0,1 А.
от