По трем коаксиальным тонким цилиндрам 1, 2, 3 текут токи в
1, 2, 3 А соответственно, причем направление тока в цилиндре 3 противоположно двум другим. Радиусы цилиндров 1, 2, 3 м соответственно.
Найдите напряженность магнитного поля в точках А, В, С, находящихся на расстоянии ОА=0,5 м, ОВ=1,5м, ОС=4 м.
Только нарисовать рисунок с направлением тока в коаксиальных цилиндрах и полей. Без решения задачи
У нас есть три коаксиальных тонких цилиндра с токами 1А, 2А и 3А, причем направление тока в цилиндре 3 противоположно двум другим. Радиусы цилиндров обозначим как r1, r2 и r3 соответственно.
Задача требует найти напряженность магнитного поля в трех точках А, В и С, которые находятся на расстоянии ОА=0,5 м, ОВ=1,5м и ОС=4 м соответственно.
Для начала, нарисуем рисунок, чтобы понять ситуацию:
r3 - цилиндр с током 3А
r2 - цилиндр с током 2А
r1 - цилиндр с током 1А
===r3====
|||
|||
|||
|||
===r2====
|||
|||
|||
|||
===r1====
У нас есть формула для вычисления магнитного поля внутри бесконечно длинного соленоида: B = (μ₀ * N * I) / l, где
B - магнитная индукция,
μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^-7 T·м/А),
N - количество витков на единицу длины,
I - ток,
l - длина.
Применим эту формулу к каждому цилиндру по отдельности:
Для цилиндра r1: B1 = (4π * 10^-7 T·м/А) * 1А / 2π * r1 м
Для цилиндра r2: B2 = (4π * 10^-7 T·м/А) * 2А / 2π * r2 м
Для цилиндра r3: B3 = (4π * 10^-7 T·м/А) * 3А / 2π * r3 м
Теперь мы знаем значения магнитных полей вызванных каждым цилиндром. Перейдем к решению задачи.
1. Точка А:
Так как точка А находится внутри всех трех цилиндров, магнитное поле в точке А будет состоять из вкладов каждого цилиндра. Суммируем значения магнитных полей для всех цилиндров: B_A = B1 + B2 + B3 = [(4π * 10^-7 T·м/А) * 1А / 2π * r1 м] + [(4π * 10^-7 T·м/А) * 2А / 2π * r2 м] + [(4π * 10^-7 T·м/А) * 3А / 2π * r3 м]
2. Точка В:
Так как точка В находится между цилиндром r1 и цилиндром r2, магнитное поле в точке В будет состоять только из вкладов цилиндров r1 и r2. Суммируем значения магнитных полей только для цилиндров r1 и r2: B_B = B1 + B2 = [(4π * 10^-7 T·м/А) * 1А / 2π * r1 м] + [(4π * 10^-7 T·м/А) * 2А / 2π * r2 м]
3. Точка С:
Так как точка С находится за пределами всех трех цилиндров, магнитное поле в точке С будет состоять только из вкладов цилиндров r1 и r3. Суммируем значения магнитных полей только для цилиндров r1 и r3: B_C = B1 + B3 = [(4π * 10^-7 T·м/А) * 1А / 2π * r1 м] + [(4π * 10^-7 T·м/А) * 3А / 2π * r3 м]
Таким образом, мы нашли напряженность магнитного поля в точках А, В и С. Не забывайте учитывать единицы измерения и значения радиусов цилиндров при вычислениях.