Каково расстояние от прямого проводника в воздухе до точки, где притоки с разными направлениями силы 100 ампер имеют напряжённость 400 м? Пожалуйста, определите индукцию магнитного поля в этой точке.
Yarus
Чтобы определить расстояние от прямого проводника до точки, где притоки силы имеют заданную напряженность, нам необходимо использовать закон Био-Савара-Лапласа. Этот закон говорит о том, что магнитная индукция \(B\) в точке, находящейся на расстоянии \(r\) от проводника с протекающим через него током \(I\), может быть рассчитана по формуле:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I}}{{2\pi r}}\]
Где \(\mu_0\) - магнитная постоянная, равная приближенно \(4\pi \times 10^{-7}\) Н/м.
В данном случае мы знаем, что ток, протекающий через проводник, равен 100 Ампер, и напряженность магнитного поля в точке равна 400 мТл (миллитеслы). Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot r}}\]
Для начала давайте упростим это уравнение:
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot r}}\]
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4 \cdot 10^{-7} \cdot 100}}{{r}}\]
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4 \cdot 10^{-5}}}{{r}}\]
Теперь давайте найдем значение \(r\), расстояния от проводника до точки:
\[r = \frac{{4 \cdot 10^{-5}}}{{400 \times 10^{-3}}}\]
\[r = \frac{{4}}{{400}}\]
\[r = 0.01\]
Таким образом, расстояние от прямого проводника в воздухе до точки, где притоки с разными направлениями силы 100 ампер имеют напряженность 400 мТл, равно 0.01 метра (или 1 сантиметр).
Теперь перейдем к рассчету магнитной индукции \(B\) в этой точке. Подставим полученное значение \(r\) в формулу:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot 0.01}}\]
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{0.02\pi}}\]
\[B = \frac{{4 \cdot 10^{-7} \cdot 100}}{{0.02}}\]
\[B = 2 \cdot 10^{-6}\]
Таким образом, магнитная индукция в этой точке составляет \(2 \times 10^{-6}\) Тл (тесла).
Надеюсь, данное подробное объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I}}{{2\pi r}}\]
Где \(\mu_0\) - магнитная постоянная, равная приближенно \(4\pi \times 10^{-7}\) Н/м.
В данном случае мы знаем, что ток, протекающий через проводник, равен 100 Ампер, и напряженность магнитного поля в точке равна 400 мТл (миллитеслы). Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot r}}\]
Для начала давайте упростим это уравнение:
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot r}}\]
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4 \cdot 10^{-7} \cdot 100}}{{r}}\]
\[400 \times 10^{-3} = \frac{{4 \cdot 10^{-5}}}{{r}}\]
Теперь давайте найдем значение \(r\), расстояния от проводника до точки:
\[r = \frac{{4 \cdot 10^{-5}}}{{400 \times 10^{-3}}}\]
\[r = \frac{{4}}{{400}}\]
\[r = 0.01\]
Таким образом, расстояние от прямого проводника в воздухе до точки, где притоки с разными направлениями силы 100 ампер имеют напряженность 400 мТл, равно 0.01 метра (или 1 сантиметр).
Теперь перейдем к рассчету магнитной индукции \(B\) в этой точке. Подставим полученное значение \(r\) в формулу:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{2\pi \cdot 0.01}}\]
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 100}}{{0.02\pi}}\]
\[B = \frac{{4 \cdot 10^{-7} \cdot 100}}{{0.02}}\]
\[B = 2 \cdot 10^{-6}\]
Таким образом, магнитная индукция в этой точке составляет \(2 \times 10^{-6}\) Тл (тесла).
Надеюсь, данное подробное объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!
Знаешь ответ?