Какова сила, действующая на параллельный провод, удаленный на расстояние 3 см от каждого из двух параллельных проводов
Какова сила, действующая на параллельный провод, удаленный на расстояние 3 см от каждого из двух параллельных проводов, при условии, что токи в этих проводах равны 12 А и протекают: 1) в одинаковых направлениях; 2) в противоположных направлениях?
22.12.2023 11:53
Разъяснение: Для решения данной задачи нам понадобятся законы электромагнетизма, в частности, закон Ампера, который описывает силу магнитного поля, действующую на проводник с током. Сила, действующая на параллельный провод, можно найти с помощью следующей формулы:
F = (μ₀ * I₁ * I₂ * l) / (2π * d)
Где:
F - сила, действующая на провод
μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10⁻⁷ Тл/Ам)
I₁ и I₂ - токи в параллельных проводах
l - длина провода
d - расстояние между проводами
Доп. материал:
1) В одинаковых направлениях, когда токи в проводах имеют одно направление:
I₁ = 12 А, I₂ = 12 А, l = 3 см = 0.03 м, d = 3 см = 0.03 м
Подставляем значения в формулу:
F = (4π * 10⁻⁷ Тл/Ам) * (12 А) * (12 А) * (0.03 м) / (2π * 0.03 м)
F = 0.016 Н
2) В противоположных направлениях, когда токи в проводах имеют противоположные направления:
I₁ = 12 А, I₂ = -12 А (с отрицательным знаком), l = 3 см = 0.03 м, d = 3 см = 0.03 м
Подставляем значения в формулу:
F = (4π * 10⁻⁷ Тл/Ам) * (12 А) * (-12 А) * (0.03 м) / (2π * 0.03 м)
F = -0.016 Н (отрицательное значение указывает на противоположное направление силы)
Совет: Чтобы лучше понять эту тему, полезно прочитать про закон Ампера и магнитные силы. Разберитесь с тем, как взаимодействуют токи и магнитные поля, и изучите примеры предоставленных задач.
Задача на проверку: На расстоянии 4 см друг от друга расположены два параллельных провода с одинаковыми токами в 5 А. Какова сила, действующая на каждый провод, если токи в двух проводах имеют противоположные направления? (Ответ должен быть с указанием знака силы)