1. Определите направление силы, действующей в однородном магнитном поле на проводник с током (рис. 23). 2. Проводник длиной 2 см находится в однородном магнитном поле индукцией 5 Тл. Чему равна сила, действующая на проводник с током, если он перпендикулярен вектору магнитной индукции поля? Сила тока в проводнике 1 А.

Решение:

1. Определение направления силы:

   Для определения направления силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, используется правило левой руки. Если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы Ампера.

   Согласно рисунку 23, линии индукции B направлены вниз, а ток в проводнике идет из плоскости рисунка (обозначен кружком с точкой). Применяя правило левой руки, определяем, что сила Ампера (сила, действующая на проводник) будет направлена вправо.

2. Расчет силы, действующей на проводник:

   Формула для расчета силы Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле, имеет вид:

   \[ F = I \cdot B \cdot L \cdot \sin \alpha \]

   где:

   • F — сила Ампера (Н);
   • I — сила тока в проводнике (А);
   • B — индукция магнитного поля (Тл);
   • L — длина проводника (м);
   • α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

   Из условия задачи известно:

   • Длина проводника L = 2 см = 0.02 м.
   • Индукция магнитного поля B = 5 Тл.
   • Сила тока I = 1 А.
   • Проводник перпендикулярен вектору магнитной индукции, значит, α = 90°, а sin 90° = 1.

   Подставляем значения в формулу:

   \[ F = 1 \text{ А} \cdot 5 \text{ Тл} \cdot 0.02 \text{ м} \cdot 1 \]

   \[ F = 0.1 \text{ Н} \]

Ответ: Направление силы — вправо. Сила, действующая на проводник, равна 0.1 Н.