Для решения этой задачи воспользуемся формулой для силы Ампера, которая действует на проводник с током в магнитном поле. Формула имеет вид:
[ F = B \cdot I \cdot L \cdot \sin(\theta) ]
где:
- ( F ) — сила, действующая на проводник (в ньютонах),
- ( B ) — магнитная индукция (в теслах),
- ( I ) — сила тока в проводнике (в амперах),
- ( L ) — длина проводника, находящегося в магнитном поле (в метрах),
- ( \theta ) — угол между направлением тока в проводнике и линиями индукции магнитного поля.
Из условия задачи нам даны следующие значения:
- ( F = 3 ) Н (на каждые 10 см длины проводника),
- ( B = 15 ) Тл,
- ( I = 4 ) А,
- ( L = 0.1 ) м (так как 10 см = 0.1 м).
Подставим эти значения в формулу:
[ 3 = 15 \cdot 4 \cdot 0.1 \cdot \sin(\theta) ]
Теперь решим уравнение для (\sin(\theta)):
[ 3 = 15 \cdot 0.4 \cdot \sin(\theta) ]
[ 3 = 6 \cdot \sin(\theta) ]
[ \sin(\theta) = \frac{3}{6} = 0.5 ]
Теперь найдём угол (\theta). Мы знаем, что (\sin(30^\circ) = 0.5), следовательно, угол (\theta) равен 30 градусам.
Таким образом, прямолинейный проводник расположен под углом 30 градусов к линиям индукции магнитного поля.