Номер 1, страница 184 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

1. В магнитном поле с индукцией $0,1 \text{ Тл}$ расположен проводник длиной $0,5 \text{ м}$, сила тока в котором $6 \text{ А}$. Вычислите действующую на проводник силу, если направление тока составляет с вектором магнитной индукции углы $90^\circ$, $30^\circ$ и $0'$.

Дано:

Индукция магнитного поля, $B = 0,1$ Тл

Длина проводника, $L = 0,5$ м

Сила тока, $I = 6$ А

Углы: $\alpha_1 = 90^\circ$, $\alpha_2 = 30^\circ$, $\alpha_3 = 0^\circ$

Все данные представлены в системе СИ, перевод единиц не требуется.

Найти:

Силу, действующую на проводник, для каждого угла: $F_{A1}, F_{A2}, F_{A3}$

Решение:

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле (сила Ампера), вычисляется по формуле:

$F_A = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(\alpha)$

где $I$ — сила тока, $B$ — индукция магнитного поля, $L$ — длина проводника, а $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

90° При угле $\alpha_1 = 90^\circ$ направление тока перпендикулярно вектору магнитной индукции. Синус этого угла равен $\sin(90^\circ) = 1$. В этом случае сила Ампера максимальна.

$F_{A1} = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(90^\circ) = 6 \text{ А} \cdot 0,1 \text{ Тл} \cdot 0,5 \text{ м} \cdot 1 = 0,3$ Н.

Ответ: 0,3 Н.

30° При угле $\alpha_2 = 30^\circ$ синус этого угла равен $\sin(30^\circ) = 0,5$.

$F_{A2} = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(30^\circ) = 6 \text{ А} \cdot 0,1 \text{ Тл} \cdot 0,5 \text{ м} \cdot 0,5 = 0,15$ Н.

Ответ: 0,15 Н.

0° При угле $\alpha_3 = 0^\circ$ направление тока параллельно вектору магнитной индукции. Синус этого угла равен $\sin(0^\circ) = 0$.

$F_{A3} = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(0^\circ) = 6 \text{ А} \cdot 0,1 \text{ Тл} \cdot 0,5 \text{ м} \cdot 0 = 0$ Н.

В этом случае сила на проводник не действует.

Ответ: 0 Н.