Номер 4.2, страница 21 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

IV. Электромагнитные колебания - номер 4.2, страница 21.

Условие.

4.2 Определите значение силы, действующей на проводник с током длиной 0,5 м, по которому течёт ток силой 2 А. Индукция магнитного поля 200 мТл. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитного поля.

Решение.

Дано:

Длина проводника $l = 0,5$ м

Сила тока $I = 2$ А

Индукция магнитного поля $B = 200$ мТл

Угол между проводником и линиями поля $\alpha = 90^\circ$

Перевод в систему СИ:

$B = 200 \cdot 10^{-3}$ Тл $= 0,2$ Тл

Найти:

Силу, действующую на проводник $F_A$

Решение:

Сила, которая действует на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Для её вычисления используется формула:

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

где $I$ — сила тока, $B$ — индукция магнитного поля, $l$ — длина активной части проводника, находящейся в поле, и $\alpha$ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Из условия задачи известно, что проводник расположен перпендикулярно линиям магнитного поля. Это означает, что угол $\alpha$ равен $90^\circ$.

Синус угла $90^\circ$ равен единице:

$\sin(90^\circ) = 1$

С учётом этого формула для расчёта силы Ампера упрощается:

$F_A = I \cdot B \cdot l$

Теперь подставим числовые значения из условия, используя данные в системе СИ:

$F_A = 2 \text{ А} \cdot 0,2 \text{ Тл} \cdot 0,5 \text{ м} = 0,2 \text{ Н}$

Ответ: значение силы, действующей на проводник, составляет 0,2 Н.