Пример 4. В однородном горизонтальном магнитном поле находится в равновесии прямолинейный медный проводник с током 20 А

В однородном горизонтальном магнитном поле находится в равновесии прямолинейный медный проводник с током 20 А, расположенный перпендикулярно полю. Какова должна быть при этом напряженность поля, если поперечное сечение проводника 2 мм²?

Решение:

На проводник действует сила тяжести и сила Ампера. Проводник будет находиться в равновесии, если равнодействующая действующих сил равно нулю, т.е.

Рисунок 22

Сила ампера должна быть равна по величине силе тяжести и противоположно ей направлена.

В условиях данной задачи проводник расположен перпендикулярно вектору индукции , поэтому для определения направления вектора можно применить правило левой руки.

Абсолютная величина вектора силы Ампера

Выразим индукцию магнитного поля через напряженность:

где – относительная магнитная проницаемость среды. В нашем случае среда не магнитная = 1; = 4π∙10^-7 Гн/м – магнитная постоянная.

На основании условия равновесия

Выразим массу через плотность вещества и объем провода:

Тогда :

Плотность меди найдем в таблице ρ = 8,9∙10³ Кл/м³. Произведя вычисления получим H = 6,9∙10³ А/м.

Ответ: H = 6,9∙10³ А/м.