Не совсем ясно, где "должен падать"? Эффект п.в.о. возможен только из более плотной (стекло, n=1.5) в менее плотную среду (вода, n=1.33). Порешал оба случая (фото): 1) угол полного внутреннего отражения из стекла в воду А'отр=Апад=62.5°. При нем Впрел=90°, т.е. преломленный в воде исчезает -п.в.о. в стекле. Подобное возможно и из стекла в воздух, угол п.в.о. в стекле =41.8°;
2) из воздуха в стекло и далее в воду не получится -создать Апрел=62.5° из воздуха (n=1) невозможно: угол Гпад УЖЕ 90°, а Апрел ЕЩЕ только =48.8°, а надо 62.5.
Вывод: источник луча д.б. в стекле и светить под углом 62.5° (к нормали)
Дано:
μ = 5000
L = 55 см = 0,55 м
n = 550
I = 20 A
μ_0 = 4π*10^-7 Гн/м
B - ?
L = ψ/Ι, где ψ - потокосцепленеие, равное:
ψ = Φ*n - результирующему магнитному потоку соленоида
С другой стороны магнитный поток равен:
Ф = В*S*cosα, где cosα = 1, т.к. считаем, что α = 0°, тогда:
Ф = В*S => ψ = Φ*n = B*S*n => L = ψ/Ι = B*S*n/I
Т.к. В = μ_а*Н, а Н = F/L, и μ_а = μ*μ_0, то:
В = μ*μ_0*F/L, где F = I*n => B = μ*μ_0*I*n/L =>
=> L = B*S*n/I = (μ*μ_0*I*n/L)*S*n/I = μ*μ_0*S*n²/L
Теперь приравниваем выражения индуктивности:
L = L
B*S*n/I = μ*μ_0*S*n²/L | * [I/(Sn)]
B = μ*μ_0*n*I/L = 5000*4π*10^-7*550*20/0,55 = (5*4π*55*2/55)*(10³*10^-7*10*10/10^-2) = (4π*55/55)*(10³*10³*10^-7/10^-2) = 4π*10¹ = 125,66... = 125,7 Тл
ответ: 125,7 Тл (если не брать округлённое значение "пи", если брать, то ответ: 125,6 Тл).
1) угол полного внутреннего отражения из стекла в воду А'отр=Апад=62.5°. При нем Впрел=90°, т.е. преломленный в воде исчезает -п.в.о. в стекле. Подобное возможно и из стекла в воздух, угол п.в.о. в стекле =41.8°;
2) из воздуха в стекло и далее в воду не получится -создать Апрел=62.5° из воздуха (n=1) невозможно: угол Гпад УЖЕ 90°, а Апрел ЕЩЕ только =48.8°, а надо 62.5.
Вывод: источник луча д.б. в стекле и светить под углом 62.5° (к нормали)