Какова длина участка проводника, на который будет действовать сила 1.2 мх, если два параллельных длинных проводника расположены в вакууме на расстоянии 4 см друг от друга и имеют токи 25 А и 5 А соответственно?
Веселый_Пират
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Био-Савара-Лапласа, который связывает силу взаимодействия между двумя параллельными проводниками с расстоянием между ними и силой тока в проводниках.
Формула для расчета силы взаимодействия между двумя проводниками:
\[F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}}{{2 \cdot \pi \cdot d}}\]
Где:
F - сила взаимодействия между двумя проводниками,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, Гн/м\)),
I_1 и I_2 - токи в первом и втором проводниках соответственно,
L - длина участка проводника, на который будет действовать сила,
d - расстояние между проводниками.
Мы знаем, что сила равна 1.2 мкс (микроэсу), расстояние равно 4 см (0.04 м), первый проводник имеет ток 25 А, а второй проводник имеет ток 5 А.
Подставляем известные значения в формулу и решаем уравнение относительно L:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \cdot 5 \cdot L}}{{2\pi \cdot 0.04}}\]
Упрощаем выражение:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{20 \cdot 25 \cdot L}}{{0.08}}\]
Далее, упростим числитель:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{500L}}{{0.08}}\]
Далее, упростим знаменатель:
\[1.2 \times 10^{-6} = 6250L\]
Разделим обе части уравнения на 6250:
\[\frac{{1.2 \times 10^{-6}}}{{6250}} = L\]
Вычисляем:
\[L = 1.92 \times 10^{-11} \, м\]
Таким образом, длина участка проводника, на который будет действовать сила 1.2 мкс, составляет 1.92 x 10^{-11} метров.
Формула для расчета силы взаимодействия между двумя проводниками:
\[F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}}{{2 \cdot \pi \cdot d}}\]
Где:
F - сила взаимодействия между двумя проводниками,
\(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, Гн/м\)),
I_1 и I_2 - токи в первом и втором проводниках соответственно,
L - длина участка проводника, на который будет действовать сила,
d - расстояние между проводниками.
Мы знаем, что сила равна 1.2 мкс (микроэсу), расстояние равно 4 см (0.04 м), первый проводник имеет ток 25 А, а второй проводник имеет ток 5 А.
Подставляем известные значения в формулу и решаем уравнение относительно L:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \cdot 5 \cdot L}}{{2\pi \cdot 0.04}}\]
Упрощаем выражение:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{20 \cdot 25 \cdot L}}{{0.08}}\]
Далее, упростим числитель:
\[1.2 \times 10^{-6} = \frac{{500L}}{{0.08}}\]
Далее, упростим знаменатель:
\[1.2 \times 10^{-6} = 6250L\]
Разделим обе части уравнения на 6250:
\[\frac{{1.2 \times 10^{-6}}}{{6250}} = L\]
Вычисляем:
\[L = 1.92 \times 10^{-11} \, м\]
Таким образом, длина участка проводника, на который будет действовать сила 1.2 мкс, составляет 1.92 x 10^{-11} метров.
Знаешь ответ?