Задача 5. Прямой провод длиной l=20 см с током I=5 А, находящийся в ОМП с В=0,1 Тл, расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции

Решим задачу двумя способами.

Способ 1. В магнитном поле на проводник с током действует сила Ампера. Если проводник перемещается, то она совершает работу:

, где .

По условию задачи проводник переместился под действием сил поля, следовательно, вектор перемещения сонаправлен с вектором действовавшей силы. Учитывая перпендикулярность проводника линиям индукции, получаем искомую величину: .

Способ 2. Механическая работа по перемещению проводника с током в магнитном поле согласно (4.1) равна произведению силы тока на магнитный поток через поверхность, описываемую проводником при его движении:

.

Т.к. поле однородно, то описываемая поверхность будет представлять собой прямоугольник площадью

,

тогда магнитный поток ОМП через нее будет равен

,

здесь учтено, что проводник перемещается в поле перпендикулярно силовым линиям, а следовательно нормаль к описываемой прямоугольной поверхности будет сонаправлена с линиями поля ().

Подставляем в выражение для работы и получаем искомое:

.

Самостоятельно сравните ответы, полученные разными способами и сделайте вывод. Произведите вычисления и сравните ответ.