Для определения силы тока, проходящего по прямолинейному проводнику, расположенному перпендикулярно однородному магнитному полю, можно воспользоваться формулой для силы Лоренца, которая действует на проводник с током в магнитном поле.
Формула силы Лоренца звучит так:
[ F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) ]
где:
- ( F ) — сила, действующая на проводник (в Ньютонах, Н),
- ( I ) — сила тока в проводнике (в Амперах, А),
- ( L ) — длина проводника в поле (в метрах, м),
- ( B ) — индукция магнитного поля (в Теслах, Тл),
- ( \theta ) — угол между направлением тока и направлением магнитного поля.
В данном случае проводник расположен перпендикулярно магнитному полю, значит угол ( \theta ) равен 90 градусам, а (\sin(90^\circ) = 1). Формула упрощается до:
[ F = I \cdot L \cdot B ]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- ( F = 20 \, \text{Н} ),
- ( L = 40 \, \text{см} = 0.4 \, \text{м} ),
- ( B = 10 \, \text{Тл} ).
Нам нужно найти силу тока ( I ). Перепишем формулу для нахождения ( I ):
[ I = \frac{F}{L \cdot B} ]
Подставим все значения:
[ I = \frac{20 \, \text{Н}}{0.4 \, \text{м} \cdot 10 \, \text{Тл}} ]
[ I = \frac{20}{4} ]
[ I = 5 \, \text{А} ]
Таким образом, сила тока, проходящего по проводнику, составляет 5 ампер.