В проводнике с длиной активной части 2 м сила тока равна 2 А. Он находится в однородном магнитном поле с индукцией 50 мТл. Какую работу совершил источник тока за 2 с, если…

Дано:

• Длина активной части проводника L = 2 м
• Ток I = 2 А
• Индукция поля B = 50 мТл = 0.05 Т
• Скорость движения v = 5 м/с под углом φ = 30° к линиям индукции (то есть к B)
• Время t = 2 с

Решение

1. Компонента скорости, перпендикулярная к B

• v_perp = v sin φ = 5 · sin 30° = 5 · 0.5 = 2.5 м/с

2. Мотодвижная электродвижущая сила (эмф emf) вдоль концев проводника

• ε = B · L · v_perp = 0.05 · 2 · 2.5 = 0.25 В

3. Мощность, которую источник тока передаёт в цепь

• P = I · ε = 2 А · 0.25 В = 0.5 Вт

4. Работа источника за время t

• W = P · t = 0.5 Вт · 2 с = 1 Дж

Ответ: источник тока совершает 1 Дж работы за 2 секунды.