Давайте рассмотрим задачу номер 3 по частям:
Условие: Прямолинейный проводник длиной \( l = 20 \, \text{см} \), по которому проходит ток \( I = 2 \, \text{А} \), находится в однородном магнитном поле, модуль индукции которого \( B = 0{,}3 \, \text{Тл} \). Проводник располагается под углом \( \alpha = 30^\circ \) к вектору индукции \( \vec{B} \).
Задание: Определите модуль силы Ампера, действующей на проводник.
Решение:
Формула силы Ампера:
Сила Ампера вычисляется по формуле: \[ F = I \cdot l \cdot B \cdot \sin(\alpha) \]
где:
- \( F \) — сила Ампера,
- \( I \) — ток в проводнике,
- \( l \) — длина проводника,
- \( B \) — магнитная индукция,
- \( \alpha \) — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.
Перевод величин в СИ:
Длина проводника дана в сантиметрах, переведем её в метры: \[ l = 20 \, \text{см} = 0{,}2 \, \text{м} \]
Подстановка значений:
Теперь подставим все известные значения в формулу: \[ F = 2 \, \text{А} \cdot 0{,}2 \, \text{м} \cdot 0{,}3 \, \text{Тл} \cdot \sin(30^\circ) \]
Вычисление \(\sin(30^\circ)\):
Зная тригонометрические свойства: \[ \sin(30^\circ) = 0{,}5 \]
Окончательный расчет:
Подставим значение \(\sin(30^\circ)\) в формулу: \[ F = 2 \cdot 0{,}2 \cdot 0{,}3 \cdot 0{,}5 = 0{,}06 \, \text{Н} \]
Таким образом, модуль силы Ампера, действующей на проводник, равен \( 0{,}06 \, \text{Н} \).