Вариант 3 1. Определите силу, с которой магнитное поле индукцией 1,3 Тл действует на проводник, если активная длина провод- ника 20 см, а сила тока в нем 10 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. 2. Укажите направление силы, действующей на проводник с током, помещенный в магнитное поле так, как показано на рисунке 116. 3. По графику (рис. 117) определите период, частоту и ампли- туду колебаний силы переменного тока.

Для решения задач используем знания школьной программы по физике.

1. Задача 1.

   Для определения силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, воспользуемся формулой силы Ампера:

   $$F = B cdot I cdot l cdot sin(α)$$

   где:

   • $$F$$ - сила Ампера, действующая на проводник (в Ньютонах),
   • $$B$$ - магнитная индукция поля (в Теслах),
   • $$I$$ - сила тока в проводнике (в Амперах),
   • $$l$$ - активная длина проводника (в метрах),
   • $$α$$ - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

   В данной задаче:

   • $$B = 1.3 \text{ Тл}$$,
   • $$I = 10 \text{ А}$$,
   • $$l = 20 \text{ см} = 0.2 \text{ м}$$,
   • Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции, значит $$sin(α) = sin(90°) = 1$$.

   Подставим значения в формулу:

   $$F = 1.3 \text{ Тл} \cdot 10 \text{ А} \cdot 0.2 \text{ м} \cdot 1 = 2.6 \text{ Н}$$

   Ответ: Сила, действующая на проводник, равна 2.6 Н.

2. Задача 2.

   Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, определяется правилом левой руки.

   На рисунке 116 изображен проводник с током, направленным от нас (крестик в кружочке), и магнитное поле, направленное от южного полюса (S) к северному (N), то есть снизу вверх.

   Расположим левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре пальца были направлены по направлению тока (от нас). Тогда отогнутый на 90 градусов большой палец покажет направление силы, действующей на проводник. В данном случае, сила будет направлена влево.

   Ответ: Сила, действующая на проводник, направлена влево.

3. Задача 3.

   По графику на рисунке 117 нужно определить период, частоту и амплитуду колебаний силы переменного тока.

   • Период (T) - это время одного полного колебания. На графике видно, что одно полное колебание происходит за 0.02 секунды. Следовательно, период колебаний равен 0.02 с.

   • Частота (f) - это количество колебаний в секунду. Она связана с периодом обратной зависимостью: $$f = \frac{1}{T}$$. В данном случае, $$f = \frac{1}{0.02 \text{ с}} = 50 \text{ Гц}$$.

   • Амплитуда (A) - это максимальное отклонение от положения равновесия. На графике видно, что максимальное значение силы тока составляет 10 мА. Следовательно, амплитуда колебаний силы тока равна 10 мА.

   Ответ: Период колебаний равен 0.02 с, частота равна 50 Гц, амплитуда равна 10 мА.