Давайте разберём задачу шаг за шагом.
Дано:
- Сила тока, \( I = 5\,\text{А} \)
- Магнитная индукция, \( B = 0,2\,\text{Тл} \)
- Сила, действующая на проводник, \( F = 50\,\text{мН} = 0,05\,\text{Н} \)
- Линии магнитного поля перпендикулярны к направлению тока и к проводнику (это важное условие).
Нам нужно найти длину проводника, \( l \).
1. Формула силы в магнитном поле на проводник
Формула для силы, действующей на длинный прямой токовый проводник в магнитном поле: \[ F = I \times B \times l \times \sin \theta \]
где:
- \( F \) — сила,
- \( I \) — ток,
- \( B \) — магнитная индукция,
- \( l \) — длина проводника,
- \( \theta \) — угол между направлением тока и линиями магнитного поля.
По условию, линии магнитного поля и ток взаимно перпендикулярны, а также перпендикулярны проводнику, то есть:
- Ток и магнитное поле перпендикулярны друг другу (\(\theta = 90^\circ \)),
- Следовательно, \(\sin 90^\circ = 1\).
2. Вводим формулу:
\[ F = I \times B \times l \times 1 \] или \[ l = \frac{F}{I \times B} \]
3. Подставляем значения:
\[ l = \frac{0,05}{5 \times 0,2} = \frac{0,05}{1} = 0,05\,\text{м} \]
4. Перевод в сантиметры:
\[ l = 0,05\,\text{м} \times 100 = 5\,\text{см} \]
Ответ:
Длина проводника равна 5 сантиметрам.