Провідник довжиною 12 см і силою струму 50А поміщений в магнітне поле, перпендикулярно лініям індукції. Під дією електричного поля провідник перемістився на 10 см. Визначте роботу, яку виконує магнітне поле, якщо магнітна індукція дорівнює 10мТл.
Ответы
Для визначення роботи, яку виконує магнітне поле над провідником, спершу варто знайти силу, якою це поле діє на провідник. Сила, яка діє на провідник у магнітному полі, залежить від сили струму в провіднику (I), довжини провідника (L) і магнітної індукції (B) та кута між напрямком струму і напрямком магнітної індукції. У вашому випадку кут дорівнює 90 градусів, оскільки провідник рухається перпендикулярно до ліній індукції.
Сила, що діє на провідник, обчислюється за формулою:
F = B * I * L
де:
F - сила, яка діє на провідник (в ньютонах),
B - магнітна індукція (в теслах),
I - сила струму (в амперах),
L - довжина провідника (в метрах).
Підставимо дані у формулу:
B = 10 мТл = 0.01 Тл (1 Тесла = 1 Вб/м²)
I = 50 А
L = 0.1 м (10 см = 0.1 м)
F = 0.01 Тл * 50 А * 0.1 м = 0.05 Н (ньютон)
Тепер ми знаємо силу, яка діє на провідник, і можемо обчислити роботу, яку виконує магнітне поле при переміщенні провідника на 10 см.
Робота (W), виконана над провідником, обчислюється за формулою:
W = F * d
де:
W - робота (в джоулях),
F - сила (в ньютонах),
d - відстань переміщення (в метрах).
Підставимо значення:
W = 0.05 Н * 0.1 м = 0.005 Дж (джоулів)
Отже, магнітне поле виконує роботу у розмірі 0.005 Дж над провідником під час його переміщення на 10 см.