Какова длина участка проводника, на котором будет действовать сила 1.2 мH, если два параллельных длинных проводника

Какова длина участка проводника, на котором будет действовать сила 1.2 мH, если два параллельных длинных проводника расположены на расстоянии 4 см друг от друга, а сила тока в одном из них составляет 25 А, а в другом – 5 А?
Матвей

Матвей

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Био-Савара-Лапласа, которая позволяет найти магнитное поле, создаваемое током в проводнике.

Формула для закона Био-Савара-Лапласа:

\[
B = \frac{{\mu_0 \cdot I}}{{2\pi \cdot r}}
\]

где:
\(B\) - магнитная индукция,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 \approx 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}\)),
\(I\) - сила тока в проводнике,
\(r\) - расстояние от проводника.

Для нахождения силы искомого сила на площадке предлагается использовать закон Кулона.

Сила между двумя параллельными проводниками делится на две составляющие: сила притяжения и сила отталкивания. Каждая составляющая равна половине общей силы.

\[
F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}} {{2\pi \cdot r}} \cdot l
\]

где:
\(F\) - сила между проводниками,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 \approx 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}\)),
\(I_1\) - сила тока в одном проводнике,
\(I_2\) - сила тока в другом проводнике,
\(r\) - расстояние между проводниками,
\(l\) - длина участка проводника, на котором действует сила.

Из условия задачи известны следующие значения:

\(I_1 = 25 \, \text{А}\) (сила тока в одном проводнике),
\(I_2 = 35 \, \text{А}\) (сила тока в другом проводнике),
\(r = 0.04 \, \text{м}\) (расстояние между проводниками).

Мы хотим найти значение длины участка проводника (\(l\)).

Для начала, мы можем найти силу между проводниками (\(F\)):

\[
F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}} {{2\pi \cdot r}}
\]

\[
F = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А} \cdot 25 \, \text{А} \cdot 35 \, \text{А}}} {{2\pi \cdot 0.04 \, \text{м}}}
\]

После решения этого уравнения мы получим значение силы между проводниками (\(F\)).

Далее, мы можем с использованием силы между проводниками (\(F\)) исключить неизвестную длину участка проводника (\(l\)) следующим образом:

\[
l = \frac{{F \cdot 2\pi \cdot r}}{{\mu_0 \cdot I_2}}
\]

\[
l = \frac{{F \cdot 2\pi \cdot 0.04 \, \text{м}}}{{4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А} \cdot 35 \, \text{А}}}
\]

Решая это уравнение, мы получим значение длины участка проводника (\(l\)).

Подставляя известные значения в вышеуказанные уравнения, мы можем рассчитать длину участка проводника, на котором будет действовать сила. Если у вас возникнут трудности с решением этой задачи, пожалуйста, сообщите мне, и я с удовольствием помогу вам.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello