Нужно решение по физике . По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, расстояние между которыми d = 20см, текут токи I1 = 40А и I2 = 80А в одном направлении. Определите магнитную индукцию В в точке А, удаленной от первого проводника на r1 =12см и от второго — на r2 =16 см
Для решения задачи будем использовать закон Био-Савара для вычисления магнитной индукции, возникающей в точке от бесконечно длинного проводника. Магнитная индукция B B B в точке на расстоянии r r r от прямого проводника с током I I I определяется по формуле:
В данной задаче у нас есть два проводника с токами I1=40 А I_1 = 40 \, \text{А} I1=40А и I2=80 А I_2 = 80 \, \text{А} I2=80А. Для расчета используем следующие расстояния:
Для решения задачи будем использовать закон Био-Савара для вычисления магнитной индукции, возникающей в точке от бесконечно длинного проводника. Магнитная индукция B B B в точке на расстоянии r r r от прямого проводника с током I I I определяется по формуле:
B=μ0I2πr B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r}
B=2πrμ0 I
где μ0 \mu_0 μ0 — магнитная проницаемость вакуума (приблизительно ( 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл·м/А} )).
В данной задаче у нас есть два проводника с токами I1=40 А I_1 = 40 \, \text{А} I1 =40А и I2=80 А I_2 = 80 \, \text{А} I2 =80А. Для расчета используем следующие расстояния:
r1=12 см=0.12 м r_1 = 12 \, \text{см} = 0.12 \, \text{м} r1 =12см=0.12мr2=16 см=0.16 м r_2 = 16 \, \text{см} = 0.16 \, \text{м} r2 =16см=0.16мТак как токи текут в одном направлении, магнитные индукции в точке A A A будут направлены в одну сторону от каждого проводника.
Рассчитаем магнитную индукцию B1 B_1 B1 от первого проводника:B1=μ0I12πr1=4π×10−7×402π×0.12 B_1 = \frac{\mu_0 I_1}{2 \pi r_1} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 40}{2 \pi \times 0.12}
B1 =2πr1 μ0 I1 =2π×0.124π×10−7×40
Упрощая, получаем:
B1=4×10−7×402×0.12=160×10−70.24=160×10−70.24≈6.67×10−6 Тл B_1 = \frac{4 \times 10^{-7} \times 40}{2 \times 0.12} = \frac{160 \times 10^{-7}}{0.24} = \frac{160 \times 10^{-7}}{0.24} \approx 6.67 \times 10^{-6} \, \text{Тл}
Рассчитаем магнитную индукцию B2 B_2 B2 от второго проводника:B1 =2×0.124×10−7×40 =0.24160×10−7 =0.24160×10−7 ≈6.67×10−6Тл
B2=μ0I22πr2=4π×10−7×802π×0.16 B_2 = \frac{\mu_0 I_2}{2 \pi r_2} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 80}{2 \pi \times 0.16}
B2 =2πr2 μ0 I2 =2π×0.164π×10−7×80
Упрощая, получаем:
B2=4×10−7×802×0.16=320×10−70.32=10−6 Тл B_2 = \frac{4 \times 10^{-7} \times 80}{2 \times 0.16} = \frac{320 \times 10^{-7}}{0.32} = 10^{-6} \, \text{Тл}
Теперь складываем магнитные индукции B1 B_1 B1 и B2 B_2 B2 . Поскольку они направлены в одну сторону, сумма:B2 =2×0.164×10−7×80 =0.32320×10−7 =10−6Тл
B=B1+B2=6.67×10−6+10−6=7.67×10−6 Тл B = B_1 + B_2 = 6.67 \times 10^{-6} + 10^{-6} = 7.67 \times 10^{-6} \, \text{Тл}
B=B1 +B2 =6.67×10−6+10−6=7.67×10−6Тл
Таким образом, магнитная индукция B B B в точке A A A составляет:
B≈7.67 μТл B \approx 7.67 \, \mu\text{Тл}
B≈7.67μТл