Номер 2, страница 159 - гдз по физике 9 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Электромагнитные явления. Параграф 34. Действие магнитного поля на проводник с током. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 159.

Условие.

2. От каких физических величин зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле?

Решение.

От каких физических величин зависит сила, действующая на проводник с током в магнитном поле?

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, называется силой Ампера. Величина этой силы определяется законом Ампера и зависит от следующих физических величин:

• Сила тока ($\text{I}$) в проводнике. Чем больше сила тока, тем больше сила, действующая на проводник. Зависимость прямо пропорциональная.
• Магнитная индукция ($\text{B}$) поля. Чем сильнее магнитное поле (т.е. чем больше его индукция), тем больше действующая сила. Зависимость также прямо пропорциональная.
• Длина активной части проводника ($\text{l}$), то есть той его части, которая находится непосредственно в магнитном поле. Чем длиннее эта часть проводника, тем большая сила на него действует. Зависимость прямо пропорциональная.
• Ориентация проводника в магнитном поле, а именно от синуса угла ($\sin(\alpha)$) между направлением тока в проводнике и вектором магнитной индукции. Сила максимальна, когда проводник перпендикулярен линиям магнитной индукции ($\alpha = 90^\circ$, $\sin(\alpha) = 1$), и равна нулю, когда проводник расположен параллельно этим линиям ($\alpha = 0^\circ$ или $\alpha = 180^\circ$, $\sin(\alpha) = 0$).

Математически эта зависимость выражается формулой силы Ампера:

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

Ответ: Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, зависит от силы тока в проводнике, модуля вектора магнитной индукции, длины активной части проводника и угла между направлением тока и вектором магнитной индукции.

3. В чём состоит закон Ампера?

Закон Ампера (в данном контексте, закон о силе Ампера) устанавливает, что на участок проводника с током, помещенный в магнитное поле, со стороны этого поля действует сила.

Закон гласит: модуль силы Ампера ($F_A$) прямо пропорционален силе тока ($\text{I}$) в проводнике, модулю вектора магнитной индукции ($\text{B}$), длине активной части проводника ($\text{l}$) и синусу угла ($\alpha$) между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Формула для расчёта модуля силы Ампера:

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

Направление силы Ампера перпендикулярно как направлению тока в проводнике, так и вектору магнитной индукции. Его можно определить по правилу левой руки: если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции (вектор $\text{B}$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока ($\text{I}$), то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление действующей силы Ампера ($F_A$).

Ответ: Закон Ампера определяет силу, с которой магнитное поле действует на проводник с током. Эта сила прямо пропорциональна произведению силы тока, модуля магнитной индукции, длины проводника и синуса угла между направлением тока и вектором магнитной индукции. Направление силы определяется по правилу левой руки.