Задача: провод длиной 1 см несёт ток 1.5 А в магнитном поле B = 0.1 Т. Если линии поля параллельны оси проводника, найти силу, действующую на проводник.
Пояснение и решение
Основная формула: сила Lorentz на прямой проводник с током F = I L × B, или по модулю F = I L B sin(θ), где θ — угол между направлением тока (направление вдоль проводника) и направлением поля B.
В условии сказано, что линии магнитного поля параллельны оси проводника. Это значит, что угол θ между направлением тока и B равен 0 градусов. sin(θ) = sin(0) = 0
Подстановка чисел: L = 1 см = 0.01 м I = 1.5 А B = 0.1 Т F = I L B sin(θ) = 1.5 × 0.01 × 0.1 × 0 = 0 Н
Ответ: сила, действующая на проводник, равна 0 Н.
Обоснование на случай интереса:
- Если бы поле было перпендикулярно проводнику (θ = 90°), то F = I L B = 1.5 × 0.01 × 0.1 = 0.0015 Н.
- В любом случае сила направлена перпендикулярно и к току, и к полю, но при параллельности она равна нулю.