3. На сколько отличаются наибольшее и наименьшее значение модуля силы, действующей на прямой провод длиной 20 см с током 10 А, при различных положениях провода в однородном магнитном поле, индукция которого равна 1 Тл?

Дано:

• l = 20 см = 0,2 м
• I = 10 А
• B = 1 Тл

Найти: ΔF - ?

Решение:

Сила Ампера определяется формулой: $$F = B cdot I cdot l cdot sin(α)$$, где

• F - сила Ампера (Н)
• B - магнитная индукция (Тл)
• I - сила тока (А)
• l - длина проводника (м)
• α - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции

Наибольшая сила Ампера будет, когда sin(α) = 1 (α = 90°):

$$F_{max} = B \cdot I \cdot l \cdot sin(90°) = 1 \cdot 10 \cdot 0,2 \cdot 1 = 2 \text{ Н}$$.

Наименьшая сила Ампера будет, когда sin(α) = 0 (α = 0° или 180°):

$$F_{min} = B \cdot I \cdot l \cdot sin(0°) = 1 \cdot 10 \cdot 0,2 \cdot 0 = 0 \text{ Н}$$.

Тогда разница между наибольшей и наименьшей силой Ампера равна:

$$ΔF = F_{max} - F_{min} = 2 - 0 = 2 \text{ Н}$$.

Ответ: 2 Н.