Изображено сечение двух прямолинейных бесконечно длинных проводников с током. расстояние ас между проводниками равно 10 см, i1=20 а, i2  = 30 а. найдите магнитную индукцию поля, вызванного токами i1  и i2  в точках м1, м2  и м3. расстояния м1а=2 см, ам2  =4 см и см3  =3см. [0,15мтл; 0,20 мтл; 0,17 мтл]

Edward11111111 Edward11111111    3   26.08.2019 17:48    46

Ответы
aleksandrdream4 aleksandrdream4  28.12.2023 13:31
Добрый день! Для решения данной задачи мы должны использовать закон Био-Савара-Лапласа и формулу для расчета магнитной индукции в точке, обусловленной током:

B = (μ₀ / 4π) * (∫(I * dl) / r²)

где B - магнитная индукция, μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^(-7) Тл/А), I - сила тока, dl - элементарный участок проводника, r - расстояние от элементарного участка проводника до точки, в которой мы хотим найти магнитное поле.

Давайте пошагово решим задачу. Сначала найдем магнитные поля, создаваемые каждым проводником в точках м1, м2 и м3.

1. Для точки м1:

Для проводника с током i1, магнитная индукция будет равна:
B₁ = (μ₀ / 4π) * (i1 * ∫(dl) / r₁²)
где r₁ - расстояние от элементарного участка проводника до точки м1.

Так как проводник бесконечно длинный и рассматривается сечение, можно сделать предположение, что магнитная индукция не зависит от координаты dl вдоль проводника и можем вынести ее из-под знака интеграла:
B₁ = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₁²) * ∫(dl)

Так как мы имеем дело с прямолинейным проводником, его элементарный участок dl будет равен dl = dx. Мы можем заменить интеграл на сумму элементарных участков dx, чтобы легко проинтегрировать:
B₁ = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₁²) * ∫(dl) = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₁²) * ∫(dx)

Теперь мы можем интегрировать:
B₁ = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₁²) * ∫(dx) = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₁²) * (x + C)

где С - постоянная интегрирования. Значение C будет определяться граничными условиями задачи. Однако, так как мы не знаем эти граничные условия, мы не будем учитывать постоянную С.

Теперь мы можем подставить значения расстояний и сил тока:
B₁ = (μ₀ / 4π) * (20 / (0.02 + C)²)

2. Для точки м2:

Аналогично, для проводника с током i1, магнитное поле будет равно:
B₂ = (μ₀ / 4π) * (i1 / r₂²)

где r₂ - расстояние от элементарного участка проводника до точки м2.

Подставим значения и проинтегрируем:
B₂ = (μ₀ / 4π) * (20 / (0.04 + C)²)

3. Для точки м3:

Для проводника с током i2, магнитное поле будет равно:
B₃ = (μ₀ / 4π) * (i2 / r₃²)

где r₃ - расстояние от элементарного участка проводника до точки м3.

Подставим значения и проинтегрируем:
B₃ = (μ₀ / 4π) * (30 / (0.03 + C)²)

Теперь, чтобы найти общее магнитное поле в каждой точке (м1, м2, м3), мы должны сложить магнитные поля, создаваемые проводниками с токами i₁ и i₂ в каждой из этих точек.

B(м1) = B₁ + B₂
B(м2) = B₁ + B₂
B(м3) = B₃

Теперь давайте подставим значения и просуммируем:

B(м1) = (μ₀ / 4π) * (20 / (0.02 + C)²) + (μ₀ / 4π) * (20 / (0.04 + C)²)
B(м1) = (μ₀ / 4π) * ((20 / (0.02 + C)²) + (20 / (0.04 + C)²))

B(м2) = (μ₀ / 4π) * (20 / (0.02 + C)²) + (μ₀ / 4π) * (20 / (0.04 + C)²)
B(м2) = (μ₀ / 4π) * ((20 / (0.02 + C)²) + (20 / (0.04 + C)²))

B(м3) = (μ₀ / 4π) * (30 / (0.03 + C)²)

Теперь можно подставить значения С для каждой точки и вычислить магнитную индукцию поля в каждой точке.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика