Разберем задачу №4.
Дано:
Найти: (U)
Решение:
На проводник действуют сила тяжести, сила натяжения нитей и сила Ампера. После замыкания ключа сила натяжения нитей уменьшилась, следовательно, сила Ампера направлена вверх.
Сила Ампера, действующая на проводник, определяется формулой:
$$F_A = I cdot l cdot B$$где (I) - сила тока в проводнике, (l) - длина проводника, (B) - индукция магнитного поля.
По закону Ома для участка цепи:
$$I = \frac{U}{R}$$где (U) - напряжение на проводнике, (R) - сопротивление проводника.
Уменьшение натяжения нитей равно силе Ампера:
$$\Delta T = F_A = I cdot l cdot B = \frac{U}{R} cdot l cdot B$$Выразим напряжение:
$$U = \frac{\Delta T cdot R}{l cdot B}$$Подставим значения:
$$U = \frac{0.02 \cdot 2.4}{0.25 \cdot 0.02} = \frac{0.048}{0.005} = 9.6 \text{ В}$$Ответ: 9.6 В