Задача 4-4 Два параллельных провода укреплены на изоляторах, расстояние между которыми 1,5 м. По ним проходят токи I1=I2=150 А в одном направлении. определить значение и направление силы, действующей на каждый изолятор, если расстояние между проводами а=50 мм. Задача По прямолинейному медному проводнику с поперечным сечением S=16 мм2 проходит ток I=100 А. Определить напряженность поля и магнитную индукцию в точках, находящихся на расстояниях а=0; 1; 2,5; 4; 5; 8; 10 мм от оси проводника. Определить Н и В на поверхности проводника. Построить зависимости Н=F(а) и В=F(а).

Учитель: Доброго времени суток! Давайте разберем задачу по заданным данным.

Задача 4-4:
Мы имеем два параллельных провода, на которых протекают токи I1=I2=150 А в одном направлении. Расстояние между проводами составляет 1,5 м, а между проводами и изоляторами - 50 мм.

Нам нужно найти значение и направление силы, действующей на каждый изолятор.

Для начала вспомним формулу для определения силы взаимодействия двух параллельных проводов:

F = (μ₀ * I₁ * I₂ * l) / (2 * π * a)

где F - сила взаимодействия, μ₀ - магнитная постоянная (μ₀ = 4 * π * 10^-7 Тл/А * м), I₁ и I₂ - токи в проводах, l - длина участка провода, a - расстояние между проводами.

Давайте подставим значения в формулу:

F = (4 * π * 10^-7 Тл/А * м * 150 А * 150 А * 1,5 м) / (2 * π * 0,05 м)

Сокращаем единицы измерения:

F = (4 * 10^-7 * 150 * 150 * 1,5) / (2 * 0,05) Н

Решаем задачу и получаем:

F = 5400 Н

Теперь, чтобы определить направление силы на каждый изолятор, нужно учесть, что токи в обоих проводах направлены в одном направлении. По правилу левой руки (правило Лапласа), мы можем понять, что силы, действующие на каждый изолятор, будут направлены в разные стороны.

Сила на первый изолятор будет направлена вниз, а сила на второй - вверх.

Таким образом, ответ на задачу состоит в том, что на каждый изолятор будет действовать сила величиной 5400 Н, направленная в разные стороны.

Перейдем к решению следующей задачи.

Задача:
У нас имеется прямолинейный медный проводник с поперечным сечением S = 16 мм², по которому протекает ток I = 100 А.

Необходимо определить напряженность поля и магнитную индукцию в точках, находящихся на расстояниях а = 0; 1; 2,5; 4; 5; 8; 10 мм от оси проводника.

Чтобы найти напряженность поля, воспользуемся формулой:

Н = (μ₀ * I) / (2 * π * a)

где Н - напряженность поля, μ₀ - магнитная постоянная (μ₀ = 4 * π * 10^-7 Тл/А * м), I - ток в проводнике, a - расстояние от оси проводника.

Подставим значения и найдем напряженность поля в каждой точке:

Н₀ = (4 * π * 10^-7 Тл/А * м * 100 А) / (2 * π * 0 м)

Н = (4 * 10^-7 * 100) / 2 Тл/м

Н = 2 * 10^-5 Тл/м

Таким образом, при а = 0 м напряженность поля будет равна 2 * 10^-5 Тл/м.

Аналогично найдем значение напряженности поля для остальных точек:

1 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,001) Тл/м
2,5 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,0025) Тл/м
4 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,004) Тл/м
5 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,005) Тл/м
8 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,008) Тл/м
10 мм: Н = (4 * 10^-7 * 100) / (2 * 0,01) Тл/м

Таким образом, мы можем определить напряженность поля в каждой из этих точек.

Чтобы найти магнитную индукцию (В), рассмотрим формулу:

В = μ₀ * H

Подставляем значения напряженности поля в формулу для каждой точки и находим магнитную индукцию:

В₀ = 4 * π * 10^-7 Тл/А * м * 2 * 10^-5 Тл/м

В = 8 * π * 10^-12 Тл

Аналогично, найдем значение магнитной индукции (В) для остальных точек:

В (при а = 1 мм) = 4 * π * 10^-12 Тл
В (при а = 2,5 мм) = 1,6 * π * 10^-11 Тл
В (при а = 4 мм) = 1 * π * 10^-11 Тл
В (при а = 5 мм) = 8 * 10^-12 Тл
В (при а = 8 мм) = 5 * 10^-12 Тл
В (при а = 10 мм) = 4 * 10^-12 Тл

Таким образом, мы можем определить магнитную индукцию в каждой из этих точек.

Для построения зависимостей Н = F(а) и В = F(а), необходимо перенести полученные значения в координатную плоскость и провести графики.

Надеюсь, я ответил на ваш вопрос достаточно обстоятельно и подробно. Если возникнут еще вопросы, я с радостью на них отвечу!