Для уравновешивания силы тяжести с силой Ампера, необходимо, чтобы магнитная сила, действующая на проводник, была равна силе тяжести.

Сила Ампера, действующая на проводник длиной l, может быть выражена как:

F_A = BIl

где B - магнитная индукция, I - сила тока, l - длина проводника.

Сила тяжести F_g, действующая на проводник массой m с плотностью p и объемом V, равна

F_g = pVg = pSl*g

где S - площадь поперечного сечения проводника, g - ускорение свободного падения.

Поскольку F_A = F_g, получаем:

BIl = pSl*g

S = BI/(pg)

Таким образом, поперечное сечение проводника равно BI/(pg).