1. Определить напряженность магнитного поля, создаваемого током 100 а, проходящим по длишому прямолинейному проводнику в точке, удаленной от
проводника на 10 см.
2. Определить напряженность магнитного ПОЛЯ, создаваемого током 20 а.
проходящим по кольцевому проводнику радиусом 5 см в точке, расположенной в
центре витка.
3. Прямолинейный проводник длиной 40 см помещен в равномерное магнитное поле
под углом 30° к направлению магітного поля. По проводнику проходит ток 50 а.
Индукция поля равна 5000 гC. Определить силу, с которой проводник выталкивается из магнитного поля.
4. Определить силу, с которой два прямолинейных, параллельно расположенных в
воздухе проводника отталкиваются один от другого. Длина проводников 2 м,
расстояние между ними 20 см. Токи в проводниках по 10 а,
5. Самолет с размахом крыльев 20м летит горизонтально со скоростью 1800 км/ч.
Определить вертикальную составляющую индукции магнитного поля земли, если
между концами крыльев Возникает разность потенциалов 0.5B (Е=0,5В).
1. Чтобы определить напряженность магнитного поля, создаваемого током 100 А, проходящим по длинному прямолинейному проводнику в точке, удаленной на 10 см от проводника, мы можем использовать формулу для расчета магнитной индукции от прямолинейного провода:
B = (μ₀ * I) / (2 * π * r)
где B - напряженность магнитного поля,
μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Тл/А * м),
I - ток в проводнике,
r - расстояние от проводника до точки, где мы измеряем напряженность магнитного поля.
Подставим значения:
B = (4π * 10^-7 Тл/А * м * 100 А) / (2 * π * 0.1 м)
Теперь посчитаем:
B = (4 * 10^-7 Тл * 100 А) / (2 * 0.1 м)
B = (4 * 10^-7 Тл * 100 А) / (0.2 м)
B = (4 * 10^-7 / 0.2) Тл * А
B = (2 * 10^-6) Тл * А
Таким образом, напряженность магнитного поля, создаваемого током 100 А, проходящим по длинному прямолинейному проводнику на расстоянии 10 см от него, равна 2 * 10^-6 Тл * А.
2. Для определения напряженности магнитного поля, создаваемого током 20 А, проходящим по кольцевому проводнику радиусом 5 см в точке, расположенной в центре витка, мы можем использовать формулу для расчета магнитной индукции от кругового провода:
B = (μ₀ * I * R^2) / (2 * R^3)
где B - напряженность магнитного поля,
μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Тл/А * м),
I - ток в проводнике,
R - радиус проводника.
Подставим значения:
B = (4π * 10^-7 Тл/А * м * 20 А * (0.05 м)^2) / (2 * (0.05 м)^3)
Теперь посчитаем:
B = (4 * 10^-7 Тл * 0.1 А * 0.0025 м) / (2 * 0.000125 м^3)
B = (4 * 10^-7 * 0.1 * 0.0025) Тл / 0.00025
B = (4 * 10^-7 * 0.1 * 0.0025) Тл / 0.00025
B = (4 * 10^-7 * 0.1) Тл
B = 4 * 10^-8 Тл
Таким образом, напряженность магнитного поля, создаваемого током 20 А, проходящим по кольцевому проводнику радиусом 5 см в точке, расположенной в центре витка, равна 4 * 10^-8 Тл.
3. Чтобы определить силу, с которой проводник выталкивается из магнитного поля, мы можем использовать формулу:
F = B * I * L * sin(α)
где F - сила,
B - индукция магнитного поля,
I - ток в проводнике,
L - длина проводника,
α - угол между направлением магнитного поля и проводником.
Подставим значения:
F = 5000 гC * 50 А * 0.4 м * sin(30°)
F = 5000 * 50 * 0.4 * 0.5
Теперь посчитаем:
F = 5000 * 50 * 0.4 * 0.5
F = 100000 * 0.2
F = 20000 гC
Таким образом, сила, с которой проводник выталкивается из магнитного поля, равна 20000 гC.
4. Чтобы определить силу, с которой два прямолинейных, параллельно расположенных в воздухе проводника отталкиваются друг от друга, мы можем использовать формулу для расчета силы между двумя параллельными проводниками:
F = (μ₀ * I₁ * I₂ * L) / (2 * π * d)
где F - сила,
μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Н/А^2),
I₁, I₂ - токи в проводниках,
L - длина проводника,
d - расстояние между проводниками.
Подставим значения:
F = (4π * 10^-7 Н/А^2 * 10 А * 10 А * 2 м) / (2 * π * 0.2 м)
Теперь посчитаем:
F = (4 * 10^-7 Н * 10 * 10 * 2) / 0.2
F = (4 * 10^-7 * 10 * 10 * 2) / 0.2
F = (4 * 10^-7 * 100) / 0.2
F = (4 * 10^-5) / 0.2
F = 2 * 10^-4 Н
Таким образом, сила, с которой два прямолинейных, параллельно расположенных в воздухе проводника отталкиваются друг от друга, равна 2 * 10^-4 Н.
5. Чтобы определить вертикальную составляющую индукции магнитного поля земли, созданной самолетом с размахом крыльев 20 м, летящим горизонтально со скоростью 1800 км/ч, когда между концами крыльев возникает разность потенциалов 0.5 В, мы можем использовать формулу:
B = (2 * ΔV) / (v * l)
где B - индукция магнитного поля,
ΔV - разность потенциалов,
v - скорость,
l - размер объекта (размах крыльев).
Переведем скорость в м/с:
v = 1800 км/ч = (1800 * 1000 м) / (60 * 60 с) = 500 м/с
Подставим значения:
B = (2 * 0.5 В) / (500 м/с * 20 м)
Теперь посчитаем:
B = (1 В) / (10000 м * с)
B = 10^-4 В/м * с
Таким образом, вертикальная составляющая индукции магнитного поля земли, созданная самолетом с размахом крыльев 20 м, летящим горизонтально со скоростью 1800 км/ч, когда между концами крыльев возникает разность потенциалов 0.5 В, равна 10^-4 В/м * с.
Надеюсь, я смог дать подробные и обстоятельные ответы на все вопросы! Если есть еще вопросы, не стесняйся задавать! Я всегда готов помочь!