Скласти задачу, обернену до задачі на с. 89 (де знайдено силу струму I за відомими масою стрижня m, довжиною l, індукцією поля B та умовою рівноваги).
Розв’язання
Запишемо умову рівноваги сил: сила Ампера має компенсувати силу тяжіння, тобто FA=mg.
Підставимо вираз для сили Ампера (FA=BIlsinα) у рівняння рівноваги. Оскільки провідник лежить горизонтально в вертикальному полі, кут α=90∘, отже sinα=1.
Отримаємо рівняння BIl=mg. Виразимо шукану величину — силу струму: I=Blmg.
Відповідь:
Сформульована задача: «Стрижень масою m лежить на рейках у магнітному полі індукцією B. Яка сила струму I потрібна, щоб стрижень завис у повітрі?». Розв'язання: I=Blmg.
Скласти задачу, обернену до задачі на с. 89 (де знайдено силу струму I за відомими масою стрижня m, довжиною l, індукцією поля B та умовою рівноваги).
Що треба знати
У зворотній задачі потрібно визначити невідому величину (зазвичай силу струму або магнітну індукцію), знаючи інші параметри. Для цього використовується формула сили Ампера FA=BIlsinα та умова рівноваги сил, де сила Ампера дорівнює силі тяжіння (FA=mg).
💡 Підказка — спробуй спершу сам
Припустимо, що відомо значення магнітної індукції B, довжина провідника l, маса стрижня m та прискорення вільного падіння g. Знайдіть силу струму I, яка потрібна для підвішення стрижня.
Розв’язання крок за кроком
Запишемо умову рівноваги сил: сила Ампера має компенсувати силу тяжіння, тобто FA=mg.
Підставимо вираз для сили Ампера (FA=BIlsinα) у рівняння рівноваги. Оскільки провідник лежить горизонтально в вертикальному полі, кут α=90∘, отже sinα=1.
Отримаємо рівняння BIl=mg. Виразимо шукану величину — силу струму: I=Blmg.
Відповідь:
Сформульована задача: «Стрижень масою m лежить на рейках у магнітному полі індукцією B. Яка сила струму I потрібна, щоб стрижень завис у повітрі?». Розв'язання: I=Blmg.
