Question

50 балів! Прямий провідник масою 400 г та довжиною 80 см підвішений на двох невагомих нитках в однорідному магнітному полі. Магнітна індукція дорівнює 1,5 Тл та спрямована перпендикулярно до провідника. Який максимальний струм потрібно пропустити через провідник, щоб жодна з ниток не розірвалася (нитка витримує максимальну силу натягу 6 Н)?Прискорення вільного падіння дорівнює 10 Нкг.

Answer 1

Ответ:

Для знаходження максимального струму, який можна пропустити через провідник, необхідно врахувати силу Лоренца, що діє на провідник у магнітному полі:

F = B * I * L

де:

F - сила, що діє на провідник (маємо 2 нитки, тому будемо враховувати максимальну силу натягу для однієї нитки),

B - магнітна індукція (1,5 Тл),

I - струм в провіднику (що нас цікавить),

L - довжина провідника (80 см або 0,8 м).

Спершу знайдемо силу натягу:

F_n = m * g

F_n = 0,4 кг * 10 Н/кг = 4 Н

Тепер можемо знайти максимальний струм:

4 Н = 1,5 Тл * I * 0,8 м

І = 4 Н / (1,5 Тл * 0,8 м) ≈ 3,33 А

Максимальний струм, який можна пропустити через провідник, щоб жодна з ниток не розірвалася, дорівнює приблизно 3,33 А.