Какова сила взаимодействия на 1 м длины параллельных проводников, через которые проходят токи I1 = 5 А и I2 = 3
Какова сила взаимодействия на 1 м длины параллельных проводников, через которые проходят токи I1 = 5 А и I2 = 3 А, при расстоянии между проводниками r1 равным 10 см? Как изменится эта сила, если расстояние между проводниками будет увеличено на r2?
24.12.2023 02:04
Пояснение:
Сила F, которая действует между двумя параллельными проводниками с током, может быть вычислена с помощью формулы:
F = (μ₀ * I₁ * I₂)/(2π * r)
где F - сила взаимодействия, μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^(-7) Тл/А * м), I₁ и I₂ - токи в каждом из проводников, а r - расстояние между ними.
В данной задаче I₁ = 5 А, I₂ = 3 А, а r = 10 см = 0.1 м. Подставив значения в формулу, получим:
F = (4π * 10^(-7) Тл/А * м * 5 А * 3 А) / (2π * 0.1 м)
Упрощая выражение, получаем:
F = (3 * 5 * 10^(-7)) / (0.2)
F = 1.5 * 10^(-6) Н
Таким образом, сила взаимодействия между проводниками равна 1.5 * 10^(-6) Н.
Если увеличить расстояние между проводниками, сила взаимодействия будет уменьшаться. Расстояние является обратно пропорциональной величиной в формуле, поэтому при увеличении r, сила F будет уменьшаться.
Пример:
Вопрос: Какова сила взаимодействия на 1 м длины параллельных проводников, через которые проходят токи I₁ = 2 А и I₂ = 4 А, при расстоянии между проводниками r равным 5 см?
Ответ:
Формула для вычисления силы взаимодействия между двумя параллельными проводниками с током:
F = (μ₀ * I₁ * I₂) / (2π * r)
Подставляем данную информацию в формулу:
F = (4π * 10^(-7) Тл/А * м * 2 А * 4 А) / (2π * 0.05 м)
Упрощаем выражение:
F = (8 * 10^(-7)) / (0.1)
F = 8 * 10^(-6) Н
Таким образом, сила взаимодействия между проводниками составляет 8 * 10^(-6) Н.
Совет:
Чтобы лучше понять силу взаимодействия между проводниками, изучите магнитное поле и его влияние на ток. Попробуйте представить проводники в пространстве и смотрите на их взаимодействие. Эксперименты с магнитами и проводниками также могут помочь визуализировать это понятие.
Практика:
Через два параллельных проводника проходят токи I₁ = 8 А и I₂ = 6 А. Расстояние между проводниками равно 15 см. Какова сила взаимодействия между проводниками?