Фізика. 9 клас. Головко

Вчимося розв'язувати фізичні задачі на силову дію магнітного поля

Для того, щоб успішно розв’язувати якісні та кількісні фізичні задачі на силову дію однорідного магнітного поля на провідник зі струмом, потрібно пригадати та врахувати особливості магнітної взаємодії. Зокрема:

Приклади розв’язування задач

Задача 1. Визначте модуль сили Ампера, яка діє на провідник зі струмом завдовжки 20 см, розміщений у магнітному полі індукцією 0,4 Тл перпендикулярно до вектора його магнітної індукції. Сила струму в провіднику дорівнює 0,5 А.

Задача 2. Під яким кутом до силових ліній магнітного поля з індукцією 0,04 Тл розмістили провідник довжиною 25 см, по якому тече електричний струм 0,25 А, якщо на нього діє сила Ампера величиною 1,25 мН?

Це цікаво

Ви вже знаєте, що силова дія магнітного поля характеризується такою фізичною величиною, як магнітна індукція, та вимірюється в теслах [Тл]. Як ви гадаєте, чи є потужним магнітне поле величиною 1 Тл? Для того щоб відповісти на це запитання, порівняємо магнітні поля, з якими людина стикається в природі, на виробництві, під час наукових досліджень, у медицині та побуті.

Так, середнє значення індукції магнітного поля Землі становить близько 50 мкТл (50 • 10^-6 Тл), Юпітера — 1400 мкТл, Сонця — 0,4 Тл.

Медичні прилади для магнітотерапії генерують поле з індукцією приблизно 50 мТл. Магнітне поле сепаратора для очищення зернових культур становить 159 мТл. Магнітний побутовий тримач з індукцією 1,3 Тл витримує вантаж більше 100 кг. Індукція магнітного поля лабораторних магнітів, як правило, не перевищує 5 Тл. Чотириполюсний електромагніт адронного колайдера створює магнітне поле з індукцією 12 Тл.

У 1991 р. французькі вчені створили постійний магніт із індукцією 17,5 Тл. У 2011 р. фахівці Національної лабораторії потужних магнітних полів штату Флорида створили постійний магніт з індукцією 25 Тл. Згодом їм вдалося отримати найпотужніший на сьогодні постійний магніт з індукцією близько 45 Тл. У 2016 р. китайські вчені створили постійний магніт з індукцією близько 40 Тл, який став другим за потужністю у світі.