Решим задачу по физике о силе, действующей на проводник в магнитном поле.
Дано:
- Индукция магнитного поля \( B = 30 \, \text{мТл} = 30 \times 10^{-3} \, \text{Тл} \)
- Длина проводника \( L = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м} \)
- Ток \( I = 12 \, \text{А} \)
- Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции.
Найти: Сила, действующая на проводник.
Формула для расчета силы
Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле, рассчитывается по формуле:
\[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\alpha) \]
где:
- \( F \) — сила, действующая на проводник (в Ньютонах),
- \( B \) — индукция магнитного поля (в Теслах),
- \( I \) — ток (в Амперах),
- \( L \) — длина проводника (в метрах),
- \( \alpha \) — угол между направлением магнитной индукции и направлением тока.
Поскольку провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции, угол \( \alpha = 90^\circ \). Значение \(\sin(90^\circ) = 1\).
Подставляем значения в формулу
Подставляем известные значения в уравнение:
\[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(90^\circ) \] \[ F = (30 \times 10^{-3} \, \text{Тл}) \cdot (12 \, \text{А}) \cdot (0.5 \, \text{м}) \cdot 1 \]
Теперь произведем расчеты:
\[ F = 30 \times 10^{-3} \cdot 12 \cdot 0.5 \] Сначала вычислим \( 30 \cdot 12 \):
\[ 30 \cdot 12 = 360 \]
Теперь умножим результат на \( 0.5 \):
\[ 360 \cdot 0.5 = 180 \]
Теперь учтем \( 10^{-3} \):
\[ F = 180 \times 10^{-3} \, \text{Н} = 0.18 \, \text{Н} \]
Ответ
Сила, действующая со стороны однородного магнитного поля на проводник, составляет 0.18 Н.