Дано:
- Длина проводника, (l = 20) см = 0.2 м
- Сила тока, (I = 50) А
- Магнитная индукция, (B = 40) мТл = 40 x (10^{-3}) Тл
- Перемещение проводника, (d = 10) см = 0.1 м
Магнитная сила Лоренца, действующая на проводник, вычисляется по формуле:
[ F = BIl ]
Теперь найдем работу, совершаемую источником тока при перемещении проводника на расстояние (d) по формуле:
[ W = Fd\sin(\theta) ]
где:
- ( F ) - магнитная сила Лоренца,
- ( d ) - расстояние перемещения,
- ( \theta ) - угол между векторами силы и перемещения.
Сначала найдем магнитную силу Лоренца ( F ):
[ F = BIl = (40 \times 10^{-3} , Тл)(50 , А)(0.2 , м) ]
[ F = 0.04 , Тл \times 50 , А \times 0.2 , м ]
[ F = 0.4 , Н ]
Теперь находим угол ( \theta ) между векторами ( F ) и ( d ). Поскольку проводник перемещается перпендикулярно вектору магнитной индукции, то угол ( \theta = 90^\circ ) и ( \sin(90^\circ) = 1 ).
И теперь, подставляем значения в формулу для работы:
[ W = (0.4 , Н)(0.1 , м)(1) ]
[ W = 0.04 , Дж ]
Таким образом, источник тока совершает работу в 0.04 Дж при перемещении проводника на 10 см перпендикулярно вектору магнитной индукции.