Номер 5, страница 343 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

5. В каких единицах выражается магнитная индукция?

Магнитная индукция, которая является векторной физической величиной, характеризующей силовое действие магнитного поля на заряженные частицы, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в теслах (русское обозначение: Тл; международное: T). Эта единица названа в честь выдающегося электротехника и физика Николы Теслы.

Один тесла ($\text{1}$ Тл) — это индукция такого однородного магнитного поля, в котором на участок проводника длиной $\text{1}$ метр, по которому протекает ток силой $\text{1}$ ампер, действует максимальная сила Ампера, равная $\text{1}$ ньютону. Эта сила достигается, когда проводник расположен перпендикулярно вектору магнитной индукции.

Исходя из определения силы Ампера $F_A = B \cdot I \cdot l \cdot \sin\alpha$, где $\text{I}$ — сила тока, $\text{l}$ — длина проводника, а $\alpha$ — угол между вектором индукции и направлением тока, можно выразить единицу измерения магнитной индукции через другие единицы СИ:

$B = \frac{F_A}{I \cdot l \cdot \sin\alpha}$

$1 \text{ Тл} = \frac{1 \text{ Н}}{1 \text{ А} \cdot 1 \text{ м}}$

Магнитную индукцию также можно выразить через магнитный поток. Магнитный поток ($\Phi$) — это поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность. Единицей измерения магнитного потока в СИ является вебер (Вб). Магнитная индукция $\text{B}$ равна магнитному потоку $\Phi$, проходящему через единицу площади $\text{S}$, расположенной перпендикулярно потоку ($B = \Phi/S$). Отсюда следует еще одно соотношение:

$1 \text{ Тл} = 1 \frac{\text{Вб}}{\text{м}^2}$

Выражение тесла через основные единицы СИ выглядит так:

$1 \text{ Тл} = \frac{\text{кг}}{\text{А} \cdot \text{с}^2}$

Кроме системной единицы, используется также внесистемная единица измерения магнитной индукции в системе СГС (сантиметр-грамм-секунда) — гаусс (Гс). Соотношение между тесла и гауссом следующее:

$1 \text{ Тл} = 10^4 \text{ Гс}$ (десять тысяч гаусс)

$1 \text{ Гс} = 10^{-4} \text{ Тл}$

Ответ: В Международной системе единиц (СИ) магнитная индукция выражается в теслах (Тл). $\text{1}$ тесла равен $\text{1}$ ньютону на ампер-метр ($1 \text{ Тл} = 1 \text{ Н}/(\text{А}\cdot\text{м})$) или $\text{1}$ веберу на квадратный метр ($1 \text{ Тл} = 1 \text{ Вб}/\text{м}^2$). В системе СГС используется единица гаусс (Гс), причем $1 \text{ Тл} = 10^4 \text{ Гс}$.