Номер 3, страница 160 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 34. Действие магнитного поля на проводник с током. Задание 32 - номер 3, страница 160.

Условие.

3. Чему равна магнитная индукция магнитного поля, в котором на проводник длиной $2\text{ см}$ действует сила $100\text{ мН}$, если сила тока в проводнике $20\text{ А}$? Проводник с током расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

Решение.

Дано:

$L = 2$ см
$F_A = 100$ мН
$I = 20$ А
$\alpha = 90^\circ$ (проводник перпендикулярен линиям индукции)

$L = 2 \text{ см} = 0.02 \text{ м}$
$F_A = 100 \text{ мН} = 100 \cdot 10^{-3} \text{ Н} = 0.1 \text{ Н}$

Найти:

$\text{B}$

Решение:

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, называется силой Ампера. Она вычисляется по формуле:

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

где $F_A$ – сила Ампера, $\text{I}$ – сила тока в проводнике, $\text{B}$ – модуль вектора магнитной индукции, $\text{L}$ – длина активной части проводника, находящейся в магнитном поле, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Согласно условию задачи, проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$. Синус угла $90^\circ$ равен единице ($\sin(90^\circ) = 1$).

В этом случае формула для силы Ампера упрощается:

$F_A = I \cdot B \cdot L$

Чтобы найти магнитную индукцию $\text{B}$, выразим ее из этой формулы:

$B = \frac{F_A}{I \cdot L}$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ и произведем расчет:

$B = \frac{0.1 \text{ Н}}{20 \text{ А} \cdot 0.02 \text{ м}} = \frac{0.1}{0.4} \text{ Тл} = 0.25 \text{ Тл}$

Ответ: магнитная индукция магнитного поля равна $0.25$ Тл.