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.
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.