прямолинейный проводник, по которому течет постоянный ток, находится в однородном магнитном поле и расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его повернуть так, чтобы он располагался под углом 30 градусов к линиям магнитной индукции?
Сила Ампера, действующая на проводник с током в магнитном поле, описывается формулой:
[ \vec{F} = I \cdot (\vec{L} \times \vec{B}) ]
где:
Величина силы Ампера можно также выразить через модуль векторов и угол между ними:
[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) ]
где:
Теперь рассмотрим два случая:
Когда проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции (( \theta = 90^\circ )): [ F_1 = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(90^\circ) = I \cdot L \cdot B ] Поскольку ( \sin(90^\circ) = 1 ), сила Ампера в этом случае будет максимальной и равна ( I \cdot L \cdot B ).
Когда проводник поворачивается и располагается под углом ( 30^\circ ) к линиям магнитной индукции: [ F_2 = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(30^\circ) ] Поскольку ( \sin(30^\circ) = \frac{1}{2} ), сила Ампера в этом случае составит: [ F_2 = I \cdot L \cdot B \cdot \frac{1}{2} = \frac{1}{2} \cdot I \cdot L \cdot B ]
Из этого видно, что сила Ампера уменьшится в два раза, когда проводник будет расположен под углом 30 градусов к линиям магнитной индукции по сравнению с тем, когда он был перпендикулярен этим линиям.
Таким образом, сила Ампера, действующая на проводник, уменьшится в два раза, если проводник повернуть так, чтобы он располагался под углом 30 градусов к линиям магнитной индукции.
Когда проводник поворачивается под углом к линиям магнитной индукции, уменьшается проекция вектора силы Ампера на направление движения зарядов в проводнике. Это приводит к уменьшению силы, действующей на проводник. Сила Ампера будет уменьшаться пропорционально углу поворота проводника относительно линий магнитной индукции. Для угла 30 градусов сила Ампера будет уменьшена в 2 раза.
