Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 10 Л. Какую работу совершает сила Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для работы силы, действующей на проводник в магнитном поле: (A = BILs), где (A) - работа силы (Дж), (B) - индукция магнитного поля (Тл), (I) - сила электрического тока (А), (L) - длина проводника (м), (s) - перемещение проводника (м).
Подставив известные значения, получим: (A = 50 \times 10^{-3} \times 10 \times 0.08 = 0.04) Дж
Таким образом, сила Ампера совершит работу в 0.04 Дж при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия.
Сила Ампера не совершает работы при перемещении проводника в магнитном поле, так как она действует перпендикулярно направлению перемещения проводника.
Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу для силы Ампера, а затем вычислить работу этой силы при перемещении проводника.
Сила Ампера ( F_A ) на проводник с током, находящийся в магнитном поле, рассчитывается по формуле: [ F_A = I \cdot B \cdot L \cdot \sin(\theta) ] где:
В данном случае проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, то есть угол ( \theta ) равен 90°. Таким образом, (\sin(90°) = 1).
Подставим значения в формулу: [ F_A = 10 \, \text{А} \cdot 0.05 \, \text{Тл} \cdot 0.1 \, \text{м} \cdot 1 = 0.05 \, \text{Н} ]
Теперь, чтобы найти работу ( A ), совершенную силой Ампера при перемещении проводника на 8 см (0.08 м) в направлении действия силы, используем формулу: [ A = F_A \cdot d ] где ( d ) — расстояние, на которое перемещается проводник.
Подставим значения: [ A = 0.05 \, \text{Н} \cdot 0.08 \, \text{м} = 0.004 \, \text{Дж} ]
Таким образом, работа, совершаемая силой Ампера при перемещении проводника на 8 см в направлении своего действия, составляет 0.004 Дж.
