Дано:
- Индукция магнитного поля \( B = 4 \, \text{Тл} \)
- Длина перемычки \( l = 20 \, \text{см} = 0{,}2 \, \text{м} \)
- Масса перемычки \( m = 100 \, \text{г} = 0{,}1 \, \text{кг} \)
- Коэффициент трения \( \mu = 0{,}2 \)
- Ускорение свободного падения \( g = 10 \, \text{м/с}^2 \)
Найти минимальный ток \( I \), который нужно пропустить через перемычку, чтобы она сдвинулась с места.
Решение:
1. Определяем силу трения, которую нужно преодолеть:
\[
F_{\text{тр}} = \mu \cdot m \cdot g = 0{,}2 \cdot 0{,}1 \cdot 10 = 0{,}2 \, \text{Н}
\]
2. Сила Ампера (магнитная сила), действующая на перемычку:
\[
F_{\text{амп}} = B \cdot I \cdot l
\]
Для сдвига с места:
\[
F_{\text{амп}} \geq F_{\text{тр}}
\]
Подставляем выражение для \( F_{\text{амп}} \):
\[
B \cdot I \cdot l \geq 0{,}2
\]
3. Находим минимальный ток:
\[
I \geq \frac{0{,}2}{B \cdot l} = \frac{0{,}2}{4 \cdot 0{,}2} = \frac{0{,}2}{0{,}8} = 0{,}25 \, \text{А}
\]
Минимальный ток, необходимый для сдвига перемычки, равен \( I = 0{,}25 \, \text{А} \).
