В
Все
М
Математика
О
ОБЖ
У
Українська мова
Х
Химия
Д
Другие предметы
Н
Немецкий язык
Б
Беларуская мова
М
Музыка
Э
Экономика
Ф
Физика
Б
Биология
О
Окружающий мир
У
Українська література
Р
Русский язык
Ф
Французский язык
П
Психология
О
Обществознание
А
Алгебра
М
МХК
Г
География
И
Информатика
П
Право
А
Английский язык
Г
Геометрия
Қ
Қазақ тiлi
Л
Литература
И
История
Ольгаok
Ольгаok
31.05.2021 22:58 •  Физика

Определить силу притяжения двух параллельных тонких длинных проводников расположенных на расстоянии а друг от друга, по которым текут токи i(1) и i(2), если известно, что индукция магнитного поля в точке, равноудаленной от обоих проводников равна b=1 тл. при этом индукция магнитного поля в точке, расположенной в плоскости проводников, между проводниками на расстоянии x=a/3 от тока i(1) равна нулю.

Показать ответ
Ответ:
kseniyazoloto
kseniyazoloto
18.06.2020 06:58
Рассмотрим точку равноудаленную от обоих проводников, эта точка лежит на расстоянии \cfrac{a}{3} от первого и \cfrac{2a}{3} от второго проводника.
Так как вокруг каждого проводника, по которому течет ток создается магнитное поле, вычислим его используя закон Био-Савара-Лапласа, для бесконечного прямого проводника:
B=\cfrac{\mu_o\cdot I}{2\pi r} где r - расстояние от проводника до какой либо точки.
Индукция в этой точки равна нулю, то есть:
B_2-B_1=0\\B_2=B_1\\\cfrac{\mu_o\cdot I_1}{2\pi r}=\cfrac{\mu_o\cdot I_2}{2\pi r}\\\cfrac{\mu_o\cdot I_1}{2\pi\cdot\cfrac{a}{3}}=\cfrac{\mu_o\cdot I_2}{2\pi \cfrac{2a}{3}}\\\cfrac{I_1}{I_2}=\cfrac{\cfrac{a}{3}}{\cfrac{2a}{3}}=\cfrac{1}{2}\\I_2=2I_1
Теперь рассмотрим точку, равноудаленную от обоих проводников, индукция в этой точке равна единице, получаем:
B_2+B_1=1\\\\\cfrac{\mu_o\cdot I_1}{2\pi r}+\cfrac{\mu_o\cdot I_2}{2\pi r}=1\\\cfrac{\mu_o\cdot I_1}{2\pi\cdot\cfrac{a}{2}}+\cfrac{\mu_o\cdot I_2}{2\pi \cfrac{a}{2}}=1\\\cfrac{\mu_o\cdot I_1}{\pi a}+\cfrac{\mu_o\cdot 2I_1}{\pi a}=1\\\cfrac{I_1}{a}=\cfrac{\pi}{3\mu_o}
Так как оба проводника создают магнитное поле, то и сила с которой они притягиваются будет является силой Ампера, но так как длины проводников бесконечны, воспользуемся другой формулой для силы, полученной так же из закона Био-Савара-Лапласа:
F_A=\cfrac{\mu_o}{4\pi}\cdot\cfrac{2I_1\cdot I_2}{r} где r-расстояние между проводниками
Получаем в итоге конечную формулу:
F_A=\cfrac{\mu_o}{4\pi}\cdot\cfrac{2I_1\cdot I_2}{r}\\I_1=\cfrac{a\pi}{3\mu_o}\\I_2=\cfrac{a\pi}{6\mu_o}\\F_A=\cfrac{\mu_o}{4\pi}\cdot\cfrac{2a^2\pi^2}{18a\mu_o^2}=\cfrac{a\pi}{9\mu_o}

ответ: F_A=\cfrac{a\pi}{9\mu_o}
0,0(0 оценок)
Популярные вопросы: Физика
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота