Магнитное поле кругового витка с током неоднородно. Из соображений симметрии понятно, что в центре витка оно имеет экстремум. Что это – максимум или минимум? Ответ обосновать аналитически
Для нахождения магнитного поля в центре кругового витка с током воспользуемся формулой магнитного поля от кругового провода: [ B = \frac{\mu_0 I R^2}{2(R^2 + x^2)^{3/2}} ]
Где:
( B ) - магнитное поле,( \mu_0 ) - магнитная постоянная,( I ) - сила тока,( R ) - радиус кругового витка,( x ) - расстояние от центра кругового витка.
Для нахождения экстремума магнитного поля в центре кругового витка (( x = 0 )) найдем производную магнитного поля по ( x ) и приравняем ее к нулю: [ \frac{dB}{dx} = \frac{\mu_0 I R^2}{2} \left( \frac{-3x}{(R^2 + x^2)^{5/2}} \right) = 0 ] [ -3x = 0 ] [ x = 0 ]
Таким образом, в центре кругового витка с током магнитное поле имеет минимум.
Для нахождения магнитного поля в центре кругового витка с током воспользуемся формулой магнитного поля от кругового провода:
[ B = \frac{\mu_0 I R^2}{2(R^2 + x^2)^{3/2}} ]
Где:
( B ) - магнитное поле,( \mu_0 ) - магнитная постоянная,( I ) - сила тока,( R ) - радиус кругового витка,( x ) - расстояние от центра кругового витка.Для нахождения экстремума магнитного поля в центре кругового витка (( x = 0 )) найдем производную магнитного поля по ( x ) и приравняем ее к нулю:
[ \frac{dB}{dx} = \frac{\mu_0 I R^2}{2} \left( \frac{-3x}{(R^2 + x^2)^{5/2}} \right) = 0 ]
[ -3x = 0 ]
[ x = 0 ]
Таким образом, в центре кругового витка с током магнитное поле имеет минимум.