По трем длинным проводам, расположенным в одной плоскости параллельно друг другу на расстояниях а=4 см, текут токи i1=i2 u i3=-(i1+i2). Определить положение прямой, находящейся в плоскости проводов, на которой напряженность магнитного поля равна нулю
Для того чтобы найти точку, где напряженность магнитного поля равна нулю, можно воспользоваться правилом Био-Савара-Лапласа.
Обозначим положение точки, в которой ищется нулевая напряженность магнитного поля, как (x, y). Положение проводов задано так, что расстояния между ними одинаковы и равны 4 см, то есть а=4 см.
Так как проводы параллельны и токи в них течут в одном направлении, магнитные поля, создаваемые каждым проводом, складываются. Напряженность магнитного поля в точке (x, y) от провода с током I определяется формулой:
dB = (μ0/4п) I dx / r
где: μ0 - магнитная постоянная I - сила тока в проводе dx - элементарный участок провода r - расстояние от элементарного участка до точки (x, y)
Так как нас интересует точка, где напряженность магнитного поля равна нулю, мы можем записать уравнение:
Так как dx1 = dx2 = dx3 = dx, а r1 = r2 = r3 = r, можно записать:
(μ0/4п) (i1/r + i2/r - i3/r) dx = 0
(μ0/4п) ((i1 + i2 + i3) / r) dx = 0
(i1 + i2 + i3) = 0
i1 + i2 - (i1 + i2) = 0
0 = 0
Таким образом, уравнение i1 + i2 - (i1 + i2) = 0 справедливо для любой точки между проводами. Это означает, что прямая, на которой напряженность магнитного поля равна нулю, проходит посередине между проводами и параллельно им. Код точке, где напряженность магнитного поля равна нулю, равен (0, 0) - середина между проводами в плоскости проводов.
Для того чтобы найти точку, где напряженность магнитного поля равна нулю, можно воспользоваться правилом Био-Савара-Лапласа.
Обозначим положение точки, в которой ищется нулевая напряженность магнитного поля, как (x, y). Положение проводов задано так, что расстояния между ними одинаковы и равны 4 см, то есть а=4 см.
Так как проводы параллельны и токи в них течут в одном направлении, магнитные поля, создаваемые каждым проводом, складываются. Напряженность магнитного поля в точке (x, y) от провода с током I определяется формулой:
dB = (μ0/4п) I dx / r
где:
μ0 - магнитная постоянная
I - сила тока в проводе
dx - элементарный участок провода
r - расстояние от элементарного участка до точки (x, y)
Так как нас интересует точка, где напряженность магнитного поля равна нулю, мы можем записать уравнение:
dB1 + dB2 + dB3 = 0
(μ0/4п) i1 dx1 / r1 + (μ0/4п) i2 dx2 / r2 + (μ0/4п) i3 dx3 / r3 = 0
Так как dx1 = dx2 = dx3 = dx, а r1 = r2 = r3 = r, можно записать:
(μ0/4п) (i1/r + i2/r - i3/r) dx = 0
(μ0/4п) ((i1 + i2 + i3) / r) dx = 0
(i1 + i2 + i3) = 0
i1 + i2 - (i1 + i2) = 0
0 = 0
Таким образом, уравнение i1 + i2 - (i1 + i2) = 0 справедливо для любой точки между проводами. Это означает, что прямая, на которой напряженность магнитного поля равна нулю, проходит посередине между проводами и параллельно им. Код точке, где напряженность магнитного поля равна нулю, равен (0, 0) - середина между проводами в плоскости проводов.