Для решения задачи воспользуемся законом Ампера, который описывает силу, действующую на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера для силы ( \mathbf{F} ) на отрезок проводника длиной ( l ), по которому течет ток ( I ), в однородном магнитном поле с индукцией ( \mathbf{B} ), можно записать следующим образом:
[ \mathbf{F} = I \cdot \mathbf{l} \times \mathbf{B} ]
где ( \mathbf{l} ) — вектор длины проводника, направленный по току, а ( \mathbf{B} ) — вектор магнитной индукции. В случае, когда угол между вектором длины проводника и вектором магнитной индукции равен ( \theta ), величина силы ( F ) может быть выражена как:
[ F = I \cdot l \cdot B \cdot \sin(\theta) ]
Из условия задачи известно следующее:
- Магнитная индукция ( B = 1,2 ) Тл
- Угол между проводником и линиями магнитной индукции ( \theta = 30^\circ )
- Сила тока ( I = 10 ) А
- Сила, действующая на проводник ( F = 1,8 ) Н
Необходимо определить длину активной части проводника ( l ). Подставим известные величины в формулу:
[ 1,8 = 10 \cdot l \cdot 1,2 \cdot \sin(30^\circ) ]
Поскольку ( \sin(30^\circ) = 0,5 ), упростим уравнение:
[ 1,8 = 10 \cdot l \cdot 1,2 \cdot 0,5 ]
[ 1,8 = 10 \cdot l \cdot 0,6 ]
[ 1,8 = 6 \cdot l ]
Теперь выразим ( l ):
[ l = \frac{1,8}{6} ]
[ l = 0,3 \; \text{м} ]
Таким образом, длина активной части проводника, помещённого в однородное магнитное поле, составляет ( 0,3 ) метра.