чему равна сила, действующая на l=1 м прямолинейного проводника с током I=10,5 А в магнитном поле с индукцией B=1,70 Тл, расположенного: а) перпендикулярно вектору B; б) под углом 45 градусов к вектору B
Чтобы найти силу, действующую на прямолинейный проводник с током в магнитном поле, мы можем использовать формулу:
\[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\alpha) \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( I \) — ток (в амперах),
- \( L \) — длина проводника (в метрах),
- \( B \) — магнитная индукция (в теслах),
- \( \alpha \) — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.
Теперь рассмотрим два случая.
1. **Перпендикулярно вектору B (α = 90°)**:
В этом случае \( \sin(90°) = 1 \).
Подставляем значения:
\[ F = I \cdot L \cdot B \cdot 1 \]
\[ F = 10,5 \, \text{А} \cdot 1 \, \text{м} \cdot 1,70 \, \text{Тл} \]
\[ F = 10,5 \cdot 1,70 = 17,85 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, действующая на проводник, равна 17,85 Н.
2. **Под углом 45 градусов к вектору B (α = 45°)**:
В этом случае \( \sin(45°) = \frac{\sqrt{2}}{2} \).
Подставляем значения:
\[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(45°) \]
\[ F = 10,5 \, \text{А} \cdot 1 \, \text{м} \cdot 1,70 \, \text{Тл} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
\[ F = 10,5 \cdot 1,70 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
\[ F \approx 17,85 \cdot 0,7071 \approx 12,6 \, \text{Н} \]
Таким образом, сила в этом случае составляет примерно 12,6 Н.
Итак, в зависимости от положения проводника по отношению к магнитному полю:
- а) Сила равна 17,85 Н,
- б) Сила равна примерно 12,6 Н.