Из соображений симметрии найдем индукцию магнитного поля в точке А (первый рисунок), создаваемую только одним проводником. Как нетрудно убедиться, результирующее поле от всех 4 проводников в точек А будет равно
Найдем поле B, создаваемое одной стороной квадрата в точке А. Для этого несколько изменим наш угол зрения (второй рисунок).
Закон Био-Савара-Лапласа для малого элемента тока dl имеет вид
Выразим малый элемент длины проводника dl через угол и расстояние от проводника до точки наблюдения
С учетом этого
Магнитную индукцию, создаваемую всем отрезком проводника легко найти, взяв соответствующий определенный интеграл
Возвращаемся к нашей пространственной задаче. Расстояние b, очевидно, равно (далее я буду оперировать числами, иначе формулы обрастут переменными как снежный ком)
Углы α₁ и α₂, а точнее сразу их косинусы
Магнитное поле, создаваемое одной стороной квадрата в точке А
Проекция вектора B на ось х
Результирующее поле со стороны всего квадрата будет в 4 раза больше
Вот, почти все. Осталось только подставить в последнюю формулу ваши значения координаты х и произвести расчеты
Тл
Тл
Тл
Тл
Тл
Напряженность магнитного поля легко найти из соотношения
Полет вверх - уменьшится на 4,8 кг*м²/с
полет вниз - увеличится на 4,8 кг*м²/с
За весь полет приращение будет равно нулю.
Объяснение:
Давайте посмотрим на полет тела со стороны оси х, как показано на рисунке.
Сила тяжести создает вращающий момент относительно начала координат, равный
Модуль которого
Однако, заметим что
Значит момент, создаваемый силой тяжести относительно начала координат, постоянен во времени.
Приращение момента импульса (сила тяжести все время стремится повернуть тело по часовой стрелке, значит ее момент отрицателен)
Разность времен в скобках нечто иное, как время достижения телом наибольшей высоты, его легко найти
с
Значит, приращение момента импульса
кг*м²/с
Мы видим, что момент импульса уменьшается при полете вверх.
При полете вниз момент импульса тела относительно начала координат должен возрасти на туже величину, т.е. кг*м²/с.
Альтернативный решения
Решим эту задачу, опираясь на еще одно определение момента импульса
где J - момент инерции тела относительно начала координат
ω - угловая скорость тела относительно начала координат
Выразим обе величины через высоту подъема тела
Тогда, момент импульса
Максимальная высота полета h=1.8 м, тогда
- полет наверх
кг*м²/с
- полет вниз
кг*м²/с.
570 мкТл; 6,6 мкТл; 1,11 мкТл; 0,35 мкТл; 0,15 мкТл
454 А/м; 5,3 А/м; 0,88 А/м; 0,28 А/м; 0,12 А/м
Объяснение:
Здравствуйте за интересную и сложную задачу.
Из соображений симметрии найдем индукцию магнитного поля в точке А (первый рисунок), создаваемую только одним проводником. Как нетрудно убедиться, результирующее поле от всех 4 проводников в точек А будет равно
Найдем поле B, создаваемое одной стороной квадрата в точке А. Для этого несколько изменим наш угол зрения (второй рисунок).
Закон Био-Савара-Лапласа для малого элемента тока dl имеет вид
Выразим малый элемент длины проводника dl через угол и расстояние от проводника до точки наблюдения
С учетом этого
Магнитную индукцию, создаваемую всем отрезком проводника легко найти, взяв соответствующий определенный интеграл
Возвращаемся к нашей пространственной задаче. Расстояние b, очевидно, равно (далее я буду оперировать числами, иначе формулы обрастут переменными как снежный ком)
Углы α₁ и α₂, а точнее сразу их косинусы
Магнитное поле, создаваемое одной стороной квадрата в точке А
Проекция вектора B на ось х
Результирующее поле со стороны всего квадрата будет в 4 раза больше
Вот, почти все. Осталось только подставить в последнюю формулу ваши значения координаты х и произвести расчеты
Тл
Тл
Тл
Тл
Тл
Напряженность магнитного поля легко найти из соотношения
Тогда
А/м
А/м
А/м
А/м
А/м.