Номер 3, страница 190 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

3. Как определяют модуль силы Ампера? При каком значении угла между направлениями тока в проводнике и индукции магнитного поля модуль силы, действующей на проводник с током со стороны поля, максимален? равен нулю?

Как определяют модуль силы Ампера?

Сила Ампера – это сила, с которой магнитное поле действует на проводник с электрическим током, помещенный в это поле. Модуль силы Ампера ($F_A$) для прямого проводника определяется по формуле:

$F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$

где:
$I$ – сила тока в проводнике (в Амперах, А),
$B$ – модуль индукции магнитного поля (в Теслах, Тл),
$l$ – длина отрезка проводника, находящегося в магнитном поле (в метрах, м),
$\alpha$ – угол между направлением тока в проводнике и направлением вектора магнитной индукции $B$.

Эта формула показывает, что сила Ампера прямо пропорциональна силе тока, индукции магнитного поля, длине проводника и синусу угла между направлением тока и полем.

Ответ: Модуль силы Ампера определяют по формуле $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$, где $I$ – сила тока, $B$ – индукция магнитного поля, $l$ – длина проводника в поле, а $\alpha$ – угол между направлением тока и вектором индукции магнитного поля.

При каком значении угла ... модуль силы ... максимален?

Анализируя формулу $F_A = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(\alpha)$, мы видим, что величина силы Ампера зависит от значения $\sin(\alpha)$. Тригонометрическая функция синус достигает своего максимального значения, равного 1, при угле $\alpha = 90^\circ$ (или $\pi/2$ радиан).

Следовательно, сила, действующая на проводник с током, будет максимальной, когда проводник расположен перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Максимальное значение силы Ампера рассчитывается как:

$F_{A, \text{max}} = I \cdot B \cdot l \cdot \sin(90^\circ) = I \cdot B \cdot l$

Ответ: Модуль силы, действующей на проводник, максимален, когда угол между направлением тока и индукцией магнитного поля равен $90^\circ$.

При каком значении угла ... модуль силы ... равен нулю?

Модуль силы Ампера $F_A$ становится равным нулю, когда множитель $\sin(\alpha)$ в формуле равен нулю. Это происходит в двух случаях:

1. Когда угол $\alpha = 0^\circ$. Это означает, что проводник расположен параллельно линиям магнитной индукции, и направление тока совпадает с направлением поля.
2. Когда угол $\alpha = 180^\circ$. Это означает, что проводник также расположен параллельно линиям магнитной индукции, но направление тока противоположно направлению поля.

В обоих этих случаях на проводник с током со стороны магнитного поля не действует никакая сила.

Ответ: Модуль силы, действующей на проводник, равен нулю, когда угол между направлением тока и индукцией магнитного поля равен $0^\circ$ или $180^\circ$.