Question

В  однородном  магнитном  поле  с  индукцией  0,5  Тл  на  двух  тонких  нитях  висит  горизонтальный  проводник  длиной  15  см  и  массой  20  г.  На  какой  угол  отклонится  проводник,  если  по  нему  течёт  ток  3  А?  Силовые  линии  магнитного  поля  направлены вниз.

Answer 1

дано:  
индукция магнитного поля B = 0,5 Тл  
длина проводника L = 15 см = 0,15 м  
масса проводника m = 20 г = 0,02 кг  
сила тока I = 3 А  
сила тяжести g = 9,8 м/с²  

найти:  
угол отклонения проводника φ

решение:  
На проводник действуют две силы: сила тяжести и магнитная сила. Проводник отклоняется на угол, при котором эти силы уравновешены.

1. Сила тяжести:  
Fт = m * g = 0,02 * 9,8 = 0,196 Н

2. Магнитная сила на проводник в магнитном поле:  
Fм = I * L * B * sin(φ)

Так как проводник висит, силы тяжести и магнитная силы уравновешены, то:  
Fм = Fт  
I * L * B * sin(φ) = m * g

Теперь выражаем угол отклонения φ:  
sin(φ) = (m * g) / (I * L * B)

Подставим известные значения:  
sin(φ) = (0,02 * 9,8) / (3 * 0,15 * 0,5)  
sin(φ) = 0,196 / 0,225  
sin(φ) ≈ 0,8711

Теперь находим угол:  
φ = arcsin(0,8711) ≈ 48°

ответ:  
угол отклонения проводника φ ≈ 48°