Problem 15.48
หัวข้อ: แรงแม่เหล็กที่กระทำต่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำไฟฟ้า (Magnetic Force Acting on a Current-Carrying Conductor)
ลวดมวล 5.0 g ยาว 10 cm วางอยู่บนรางโลหะ ภายใต้สนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ขนาด 0.40 T ตั้งฉากกับระนาบของลวดดังกล่าว เมื่อนำลวดดังกล่าวต่อเข้ากับ เซลล์ไฟฟ้าซึ่งมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 5.0 V และมีความต้านทานภายใน 2.0 Ω ส่ง ผลให้ลวดดังกล่าวเครื่องที่ด้วยความเร่งขนาด 4.0 m/s² ความต้านทานของลวด ดังกล่าวเป็นเท่าใด?
คำตอบ
\(R = 8.0 Ω \;\blacksquare\)
\(R = 8.0 Ω \;\blacksquare\)
ดูวิธีทำ
จาก \(Σ\vec{F} = m\vec{a}\)
\(|I\vec{L}\times \vec{B}| = m|\vec{a}|\)
\(|\frac{ε}{R + r}\vec{L}\times \vec{B}| = ma\)
\(R + r =\frac{εLB}{ma}\)
\(R =\frac{εLB}{ma}- r\)
\(R =\frac{(5.0 V)(0.10 m)(0.40 T)}{(0.0050 kg)(4.0 m/s^{2})}- (2.0 Ω)\)
\(R = 8.0 Ω \;\blacksquare\)