Какая магнитная индукция будет наблюдаться в точке, отстоящей от прямого бесконечно длинного проводника на расстоянии
Какая магнитная индукция будет наблюдаться в точке, отстоящей от прямого бесконечно длинного проводника на расстоянии 5 см, если сила тока в проводнике равна 20 А?
23.09.2024 21:14
Разъяснение:
Для определения магнитной индукции в точке, отстоящей от прямого бесконечно длинного проводника на расстоянии 5 см, нужно использовать правило Био-Савара-Лапласа.
Сначала определим вектор Ампера I, который указывает направление силы тока. В данной задаче проводник прямой и бесконечно длинный, поэтому вектор I будет направлен из точки исследования перпендикулярно проводнику.
Затем найдем вектор радиуса r, определяющий расстояние от точки до проводника. В нашем случае, r равен 5 см или 0,05 м.
Используя формулу для вычисления магнитной индукции по правилу Био-Савара-Лапласа:
B = (μ₀ * I) / (2 * π * r)
где μ₀ - магнитная постоянная, равная 4π × 10⁻⁷ T·м/А.
Подставив значения в формулу, получим:
B = (4π × 10⁻⁷ Т·м/А * I) / (2 * π * 0,05 м)
Раскрывая формулу, получаем:
B = (2 * 10⁻⁶ Т∙м/А * I) / 0,05 м
Упрощая, получаем окончательное выражение:
B = (40 * 10⁻⁶ Т∙м/А * I) м.
То есть магнитная индукция в точке будет равна 40 * 10^-6 Т·м/А, умноженная на силу тока в проводнике (I).
Дополнительный материал:
Пусть сила тока в проводнике равна 2 А, тогда магнитная индукция в точке будет:
B = (40 * 10⁻⁶ Т∙м/А * 2 А) м = 80 * 10⁻⁶ Т = 80 мкТ.
Совет:
Для лучшего понимания задачи и формулы можно визуализировать прямой проводник и точку, от которой измеряется расстояние. Также рекомендуется углубиться в изучение правила Био-Савара-Лапласа, чтобы понять его физическую основу.
Ещё задача:
Какая магнитная индукция будет наблюдаться в точке, отстоящей от прямого бесконечно длинного проводника на расстоянии 10 см, если сила тока в проводнике равна 5 А?