Физика
Рис. 2
Проводник расположен перпендикулярно плоскости рисунка (ток направлен от нас). Запишем условие равновесия для проводника:
\[ \overrightarrow{F_A}+\overrightarrow{mg}+2\overrightarrow{N}=0\ \left(1.1\right), \]
где \( \overrightarrow{F_A} \)- сила Ампера, \( \overrightarrow{mg} \) -- сила тяжести, \( \overrightarrow{N} \) -- сила реакции нити.
Проектируем (1.1) на оси:
\[ X:\ -F_A-2Nsin\alpha =0\ \left(1.2\right). \]
\[ Y:\ -mg+2Ncos\alpha =0\ \left(1.3\right). \]
Разделим (1.2) на (1.3), получим:
\[ \frac{F_A}{mg}=tg\alpha \ \left(1.4\right). \]
Модуль силы Ампера для прямолинейного проводника с током, который подвешен в поле с током, причем \( \overrightarrow{B}\bot \overrightarrow{l}\ \)равен:
\[ F_A=IBl\ \left(1.5\right). \]
Перепишем (1.4) с учетом (1.5), получим:
\[ \frac{IBl}{mg}=tg\alpha \ \left(1.6\right). \]
Подставим исходные данные, проведём вычисления:
\[ tg\alpha =\frac{2\cdot 0,25\cdot 0,4}{10^{-2}\cdot 9,8}\approx 2 \]