Номер 3, страница 173 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

3. Каков физический смысл вектора магнитной индукции?

3. Вектор магнитной индукции, обозначаемый как $ \vec{B} $, является основной силовой характеристикой магнитного поля. Его физический смысл состоит в том, что он определяет силу, с которой магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды и проводники с током.

Модуль вектора магнитной индукции $ B $ можно определить через силу Ампера, которая действует на проводник с током в магнитном поле. Величина этой силы $ F_A $ для прямого проводника длиной $ l $ с током $ I $ выражается формулой:

$ F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin \alpha $

Здесь $ \alpha $ — это угол между направлением тока и вектором магнитной индукции $ \vec{B} $.

Сила действия поля максимальна ($ F_{max} $), когда проводник расположен перпендикулярно линиям индукции ($ \alpha = 90^\circ $, так как $ \sin 90^\circ = 1 $). В этом случае формула упрощается:

$ F_{max} = I \cdot B \cdot l $

Отсюда можно выразить модуль вектора магнитной индукции:

$ B = \frac{F_{max}}{I \cdot l} $

Таким образом, модуль вектора магнитной индукции численно равен максимальной силе, действующей со стороны поля на проводник единичной длины с током единичной силы, при условии, что проводник перпендикулярен вектору магнитной индукции.

Направление вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ в некоторой точке пространства по определению совпадает с направлением, которое примет северный полюс свободной (маленькой) магнитной стрелки, помещенной в эту точку. Также его можно определить с помощью правила левой руки (для силы Ампера) или правила правого винта (для поля, создаваемого током).

В итоге, вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ является исчерпывающей силовой характеристикой магнитного поля в каждой его точке, указывая и на величину, и на направление силового воздействия поля.

Ответ: Физический смысл вектора магнитной индукции $ \vec{B} $ заключается в том, что он является силовой характеристикой магнитного поля. Его модуль численно равен отношению максимальной силы, с которой магнитное поле действует на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка. Направление вектора магнитной индукции в данной точке поля совпадает с направлением, которое указывает северный полюс магнитной стрелки, помещенной в эту точку.