Определить магнитную индукцию, создаваемую током в прямом проводнике

Условие:

По проводнику, изогнутому как показано на рисунке, течёт ток I. Определить магнитную индукцию по модулю и по направлению в точках А и В на расстоянии а.

Условие: По проводнику, изогнутому как показано на рисунке, течёт ток I. Определить магнитную индукцию по модулю и по направлению в точках А и В на расстоянии а.

Решение:

Это задание относится к предмету физики, раздел электродинамика, конкретно к теме магнитного поля. Задача состоит в том, чтобы определить магнитную индукцию, создаваемую током в прямом проводнике, в точках A и B. Мы будем использовать закон Био-Савара-Лапласа и правило правой руки.

1. Точка A:
  • Проводник состоит из двух частей: горизонтальной и вертикальной.
  • Вклад каждой части в магнитное поле можно рассчитать отдельно, так как эти два участка находятся под углом прямого проводника.
  • Закон Био-Савара-Лапласа для бесконечно длинного прямого проводника: B = (μ₀ * I) / (2π * r), где μ₀ — магнитная постоянная, I — ток, r — расстояние до проводника.
  • Для горизонтального участка: расстояние до точки A равно a, и поле будет входить в плоскость (направление по правилу правой руки).
  • Для вертикального участка: расстояние до точки A равно a, и поле будет направлено в ту же сторону.
  • Поля складываются и имеют одинаковое направление.
  • Магнитная индукция в точке A: B_A = 2 * (μ₀ * I) / (2π * a) = (μ₀ * I) / (π * a).
2. Точка B:
  • Используем аналогичный подход для обеих частей проводника.
  • Для горизонтального участка: расстояние до точки B равно a, и поле будет направлено вверх из плоскости (по правилу правой руки).
  • Для вертикального участка: расстояние до точки B равно a, и поле будет входить в плоскость.
  • Векторы индукции от каждого участка перпендикулярны.
  • Модуль результирующего поля: B_B = sqrt(((μ₀ * I) / (2π * a))^2 + ((μ₀ * I) / (2π * a))^2) = (μ₀ * I * sqrt(2)) / (2π * a).
3. Направление:
  • Для точки A: в направлении, входящем в плоскость.
  • Для точки B: результирующее поле направлено по диагонали (векторная сумма двух перпендикулярных векторов), можно вычислить углы или оставить как комбинацию векторов.

Таким образом, магнитная индукция находит свое значение в двух специфичных точках в зависимости от геометрии и длины проводника.

Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!

Заполните, пожалуйста, данные для автора:

  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн