горизонтальний провідник масою 10 г і завдовжки 8 см рухається прямолінійно рівномірно внаслідок дії однорідного магнітного поля індукцією 0,1 Тл.
1)Визначте напрям сили Ампера, що діє на провідник.
2)Визначте силу струму в провіднику, якщо коєфіцієнт тертя дорівнює 0.4
Ответы
Ответ:
1) Напрям сили Ампера визначається за правилом лівої руки: якщо вказівний палець правої руки показує напрямок струму, а середній палець - напрямок магнітного поля, то напрям сили Ампера визначається за напрямком, в якому зігнутий вказівний палець. Таким чином, напрям сили Ампера буде перпендикулярним до площини, утвореної провідником і напрямом магнітного поля.
2) Сила струму в провіднику може бути визначена за допомогою закону Ома: I = U/R, де U - напруга на провіднику, R - його опір. Оскільки провідник рухається внаслідок дії магнітного поля, то на нього діє електромагнітна сила, яка зумовлює виникнення напруги. За формулою для електромагнітної сили можна записати: F = BIL, де B - індукція магнітного поля, L - довжина провідника, I - сила струму. Оскільки провідник рухається рівномірно, то на нього діє сила тертя, яка зумовлює виникнення додаткової напруги. За формулою для сили тертя можна записати: Fтерт = μmg, де μ - коефіцієнт тертя, m - маса провідника, g - прискорення вільного падіння. Звідси можна записати рівняння руху провідника: F - Fтерт = ma, де a - прискорення провідника. Оскільки рух є рівномірним, то a = 0, тому F = Fтерт і ми можемо записати: BIL = μmg. Звідси можна визначити силу струму:
I = μmg/(BL) = 0.4 * 0.01 кг * 9.8 м/с² / (0.1 Тл * 0.08 м) ≈ 0.49 А.
Відповідь: напрям сили Ампера перпендикулярний до площини, утвореної провідником і напрямом магнітного поля; сила струму в провіднику дорівнює близько 0.49 А.