마이노트

[일반물리학]

0

선형 질량 밀도(단위 길이당 질량)가 0.10~\text{g/m}인 수평 도선이 있습니다. 이 도선에 I = 10.0~\text{A}의 전류가 동쪽(+x 방향)으로 흐릅니다. 이 도선을 공중에 띄우기 위해(자기력이 중력을 상쇄하도록) 필요한 최소 자기장 B의 크기와 방향은 무엇인가요? (단, g \approx 9.8~\text{m/s}^{2}입니다.)

1. 힘의 평형: 자기력(F_{m})이 중력(F_{g})을 상쇄해야 합니다.

F_{m} = F_{g}. ILB = mg \Rightarrow B = \dfrac{(mg/L)}{I}

2. 크기: m/L = \lambda은 선형 질량 밀도 \lambda = 0.10 \times 10^{-3}~\text{kg/m} 입니다.

\displaystyle B = \dfrac{(\lambda g)}{I} = \dfrac{(0.10 \times 10^{-3}~\text{kg/m}) \times (9.8~\text{m/s}^{2})}{10.0~\text{A}} = 9.8 \times 10^{-5}~\text{T}

3. 방향: 중력 F_{g}는 아래(-z) 방향입니다. 자기력 F_{m}은 위(+z) 방향이어야 합니다. F \propto I(L \times B).

I는 양수, L은 동쪽(+x). F_{m}은 위(+z)

(+z) \propto (+x) \times B. 오른손 법칙에 따라 B+y(북쪽) 방향이어야 합니다.

커뮤니티 Q&A

문제와 관련된 게시글이에요.

이해가 안 되거나 궁금한 점이 있다면 커뮤니티에 질문해 보세요!

게시글 작성하기