Каков модуль индукции магнитного поля, действующего на участок прямого проводника длиной 50 см, при силе тока 20 А и силе Ампера 12 Н? Направление вектора индукции магнитного поля образует угол 30° с проводником.
Vladimir
Чтобы определить модуль индукции магнитного поля, действующего на участок прямого проводника, мы можем использовать формулу, известную как закон Био-Савара-Лапласа. Этот закон гласит, что магнитное поле \(B\) в точке, находящейся на расстоянии \(r\) от проводника, пропорционально силе тока \(I\) в проводнике, длине этого участка и синусу угла \(\theta\), образованного между направлением проводника и направлением вектора индукции магнитного поля.
Формула, которую мы будем использовать, имеет следующий вид:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2\pi \cdot r} \cdot \sin(\theta)\]
Где:
\(B\) - модуль индукции магнитного поля,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}\)),
\(I\) - сила тока в проводнике,
\(r\) - расстояние от точки до проводника,
\(\theta\) - угол между проводником и вектором индукции магнитного поля.
Данные, которые нам даны в задаче:
Длина проводника (\(l\)) = 50 см = 0.5 м,
Сила тока (\(I\)) = 20 А,
Сила Ампера (\(F\)) = 12 Н,
Угол (\(\theta\)) = 30°.
Давайте подставим все в формулу и рассчитаем модуль индукции магнитного поля.
Сначала, нам нужно найти расстояние (\(r\)) от проводника. В данном случае, мы не знаем точное значение расстояния. Поэтому, мы не сможем рассчитать точный модуль индукции магнитного поля. Тем не менее, мы можем использовать формулу с переменной \(r\) и дать ответ в общем виде.
Подставим значения в формулу:
\[B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}) \cdot (20 \, \text{А})}{2\pi \cdot r} \cdot \sin(30°)\]
Здесь мы используем синус 30°, потому что угол между проводником и вектором индукции магнитного поля составляет 30°.
Теперь мы можем упростить формулу:
\[B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}) \cdot (20 \, \text{А})}{2\pi \cdot r} \cdot \frac{1}{2}\]
\[B = \frac{2\pi \times 10^{-6} \, \text{Тл} \cdot \text{м}}{r}\]
Таким образом, модуль индукции магнитного поля, действующего на участок прямого проводника, можно представить в виде \(\frac{2\pi \times 10^{-6} \, \text{Тл} \cdot \text{м}}{r}\), где \(r\) - расстояние от точки до проводника. Ответ будет зависеть от конкретного значения этого расстояния.
Формула, которую мы будем использовать, имеет следующий вид:
\[B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2\pi \cdot r} \cdot \sin(\theta)\]
Где:
\(B\) - модуль индукции магнитного поля,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}\)),
\(I\) - сила тока в проводнике,
\(r\) - расстояние от точки до проводника,
\(\theta\) - угол между проводником и вектором индукции магнитного поля.
Данные, которые нам даны в задаче:
Длина проводника (\(l\)) = 50 см = 0.5 м,
Сила тока (\(I\)) = 20 А,
Сила Ампера (\(F\)) = 12 Н,
Угол (\(\theta\)) = 30°.
Давайте подставим все в формулу и рассчитаем модуль индукции магнитного поля.
Сначала, нам нужно найти расстояние (\(r\)) от проводника. В данном случае, мы не знаем точное значение расстояния. Поэтому, мы не сможем рассчитать точный модуль индукции магнитного поля. Тем не менее, мы можем использовать формулу с переменной \(r\) и дать ответ в общем виде.
Подставим значения в формулу:
\[B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}) \cdot (20 \, \text{А})}{2\pi \cdot r} \cdot \sin(30°)\]
Здесь мы используем синус 30°, потому что угол между проводником и вектором индукции магнитного поля составляет 30°.
Теперь мы можем упростить формулу:
\[B = \frac{(4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}) \cdot (20 \, \text{А})}{2\pi \cdot r} \cdot \frac{1}{2}\]
\[B = \frac{2\pi \times 10^{-6} \, \text{Тл} \cdot \text{м}}{r}\]
Таким образом, модуль индукции магнитного поля, действующего на участок прямого проводника, можно представить в виде \(\frac{2\pi \times 10^{-6} \, \text{Тл} \cdot \text{м}}{r}\), где \(r\) - расстояние от точки до проводника. Ответ будет зависеть от конкретного значения этого расстояния.
Знаешь ответ?