Прямолинейный проводник имеющий длину 50 см и массу 5 г, подвешен горизонтально на 2 градуса проводниках в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией 0,05 Тл. При пускании через проводник электрического тока напряжение вертикальных проводников увеличилось в 2 раза. Чему равна сила тока?
Для нахождения силы тока в проводнике воспользуемся формулой Лоренца:
F = BIL*sin(α)
где: F - сила, действующая на проводник, B - индукция магнитного поля, I - сила тока в проводнике, L - длина проводника, α - угол между направлением магнитного поля и проводником.
У нас дано, что угол α = 2 градуса, длина проводника L = 0,5 м, индукция магнитного поля B = 0,05 Тл.
Также из условия известно, что при пускании тока через проводник напряжение увеличилось в 2 раза. Из закона Ома напряжение можно выразить через силу тока и сопротивление проводника:
U = R*I
Так как напряжение увеличилось в 2 раза, то:
U' = 2U = R*I'
Отсюда находим новую силу тока:
I' = 2*I
В итоге, подставляем известные значения:
F = 0.05 2I 0.5 sin(2) = 0.1 I sin(2)
Так как F = BIL*sin(α), то мы можем выразить I через F:
I = F / (BLsin(α))
Подставляем значение для F и плучаем:
I = (0.1 I sin(2)) / (0.05 0.5 sin(2))
Решая данное уравнение, получаем силу тока в проводнике:
Для нахождения силы тока в проводнике воспользуемся формулой Лоренца:
F = BIL*sin(α)
где:
F - сила, действующая на проводник,
B - индукция магнитного поля,
I - сила тока в проводнике,
L - длина проводника,
α - угол между направлением магнитного поля и проводником.
У нас дано, что угол α = 2 градуса, длина проводника L = 0,5 м, индукция магнитного поля B = 0,05 Тл.
Также из условия известно, что при пускании тока через проводник напряжение увеличилось в 2 раза. Из закона Ома напряжение можно выразить через силу тока и сопротивление проводника:
U = R*I
Так как напряжение увеличилось в 2 раза, то:
U' = 2U = R*I'
Отсюда находим новую силу тока:
I' = 2*I
В итоге, подставляем известные значения:
F = 0.05 2I 0.5 sin(2) = 0.1 I sin(2)
Так как F = BIL*sin(α), то мы можем выразить I через F:
I = F / (BLsin(α))
Подставляем значение для F и плучаем:
I = (0.1 I sin(2)) / (0.05 0.5 sin(2))
Решая данное уравнение, получаем силу тока в проводнике:
I = 4 A