§ 29. Сіла Ампера. Прынцып суперпазіцыі магнітных палёў

Прыклад рашэння задачы

У аднародным магнітным полі, індукцыя якога накіравана вертыкальна ўніз і яе модуль B = 0,50 Тл, на лёгкіх правадах гарызантальна падвешаны прамалінейны металічны стрыжань даўжынёй l = 0,20 м і масай m = 50 г. Сіла току, які праходзіць па стрыжні, I = 5,0 А. Вызначце, на які вугал ад вертыкалі адхіліліся правады, якія падтрымліваюць стрыжань. Уздзеянне магнітнага поля на ток у падводзячых правадах не прымаць пад увагу.

Дадзена:
В = 0,50 Тл
l = 0,20 м
m = 50 г = 0,050 кг
I = 5,0 А
α — ?

Рашэнне. На стрыжань дзейнічаюць сілы пругкасці правадоў F with rightwards arrow on top subscript пр equals F with rightwards arrow on top subscript пр subscript 1 end subscript plus F with rightwards arrow on top subscript пр subscript 2 end subscript, сіла цяжару m g with rightwards arrow on top і сіла Ампера F with rightwards arrow on top subscript straight A (мал. 165). Модуль гэтай сілы вызначаюць паводле закона Ампера: F subscript straight A equals B I l. Пры раўнавазе стрыжня вектарная сума сіл роўная нулю: F with rightwards arrow on top subscript пр plus m g with rightwards arrow on top plus F with rightwards arrow on top subscript straight A equals 0 with rightwards arrow on top. З малюнка 165 вынікае:

tg straight alpha equals fraction numerator F subscript straight A over denominator m g end fraction equals fraction numerator B I l over denominator m g end fraction.

tg straight alpha equals fraction numerator 0 comma 50 space Тл times 5 comma 0 space straight А times 0 comma 20 space straight м over denominator 0 comma 050 space кг times 9 comma 8 space begin display style straight м over straight с squared end style end fraction equals 1 comma 0 comma

такім чынам, α = 45°.

Адказ: α = 45°.