Как изменится напряженность поля в центре круга после того, как изолированная проволока будет превращена из одного
Как изменится напряженность поля в центре круга после того, как изолированная проволока будет превращена из одного витка радиусом R в два прилегающих друг к другу витка радиусом R/2, которые все подключены к источнику тока с постоянной ЭДС?
07.12.2023 12:32
Описание: При изменении изолированной проволоки из одного витка радиусом R в два прилегающих друг к другу витка радиусом R/2, возникают изменения в напряженности поля в центре круга.
Напряженность поля в центре круга зависит от числа витков проволоки и силы тока. По формуле для расчета напряженности поля в центре круга можно использовать следующее выражение:
H = (N * I) / (2 * R)
где:
H - напряженность поля в центре круга,
N - число витков проволоки,
I - сила тока,
R - радиус круга.
В данном случае, у нас имеется два прилегающих витка радиусом R/2, которые все подключены к источнику тока с постоянной ЭДС. Если провести аналогии, то это можно рассмотреть как две параллельно расположенные проволоки. Подставив значения в формулу, получим:
H1 = (1 * I) / (2 * R) - напряженность поля для одного витка радиусом R
H2 = (2 * I) / (2 * R/2) - напряженность поля для двух прилегающих витков радиусом R/2
Следовательно, изолированная проволока превращенная из одного витка радиусом R в два прилегающих витка радиусом R/2 приведет к увеличению напряженности поля в центре круга в два раза.
Демонстрация:
При изначальной проволоке, состоящей из одного витка радиусом 5 см (R = 0.05 м) и с силой тока 2 А, напряженность поля в центре круга будет:
H1 = (1 * 2) / (2 * 0.05) = 20 Тл.
После превращения проволоки в два прилегающих витка радиусом 2.5 см (R/2 = 0.025 м) и с той же силой тока 2 А, новая напряженность поля в центре круга будет:
H2 = (2 * 2) / (2 * 0.025) = 80 Тл.
Совет: Чтобы лучше понять принцип изменения напряженности поля, можно визуализировать ситуацию и представить проволоку в виде круга с численными значениями.
Ещё задача:
Проволока, состоящая из трех витков радиусом R, подключена к источнику постоянного тока с силой 4 А. Как изменится напряженность поля в центре круга, если проволоку разрезать на три отдельных равных части и каждую часть подключить к источнику тока?