Определи отношение величин сил F2/F1, действующих на металлический стержень при условии помещения его в магнитное поле. Сила F2 действует на металлический стержень, когда значения физических величин - индукции магнитного поля и силы тока - увеличиваются в 9 раз каждая.
Физика 11 класс Электромагнетизм
Для определения отношения сил F2 и F1, действующих на металлический стержень в магнитном поле, воспользуемся законом Ампера, который описывает силу, действующую на проводник с током в магнитном поле. Сила, действующая на проводник, рассчитывается по формуле:
F = B * I * L * sin(α)
где:
Предположим, что длина стержня L и угол α остаются постоянными. Таким образом, мы можем записать силу F1 для начальных условий:
F1 = B1 * I1 * L * sin(α)
Теперь, если индукция магнитного поля и сила тока увеличиваются в 9 раз, то новые значения будут:
Теперь можем записать силу F2 для новых условий:
F2 = B2 * I2 * L * sin(α)
Подставим новые значения:
F2 = (9 * B1) * (9 * I1) * L * sin(α)
Упрощая это выражение, получаем:
F2 = 81 * B1 * I1 * L * sin(α)
Теперь мы можем найти отношение сил F2 и F1:
F2/F1 = (81 * B1 * I1 * L * sin(α)) / (B1 * I1 * L * sin(α))
Сокращая одинаковые множители, получаем:
F2/F1 = 81
Таким образом, отношение величин сил F2 и F1 равно 81. Это означает, что при увеличении индукции магнитного поля и силы тока в 9 раз, сила, действующая на металлический стержень, возрастает в 81 раз.