Каковы значения индукции и напряженности магнитного поля в центре витка после его сгибания под прямым углом по диаметру? Радиус витка R = 3 см, ток i = 2 А.
Ласточка_1918
Для решения данной задачи нам потребуется применить закон Био-Савара-Лапласа и формулу для расчета магнитного поля в центре петли, так как виток изогнут под прямым углом по диаметру.
1. Найдем индукцию магнитного поля в центре витка после его сгибания.
Индукция магнитного поля обозначается символом \(B\).
Закон Био-Савара-Лапласа позволяет нам вычислить индукцию магнитного поля в центре витка с помощью следующей формулы:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot i \cdot \sin(\theta)}}{{4 \cdot \pi \cdot r^2}}\]
Где:
- \(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) Вб/Ам);
- \(i\) - сила тока, проходящего через виток;
- \(\theta\) - угол между направлением радиуса витка и направлением тока (в нашем случае угол равен 90 градусам);
- \(r\) - радиус витка.
Подставим известные значения в формулу и рассчитаем индукцию магнитного поля:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot i \cdot \sin(90^\circ)}}{{4 \cdot \pi \cdot 0.03^2}}\]
Учитывая, что \(\sin(90^\circ) = 1\) и \(0.03^2 = 0.0009\), получим:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot i}}{{4 \cdot \pi \cdot 0.0009}}\]
Сокращаем \(\pi\) и избавляемся от знака деления между числителем и знаменателем:
\(B = \frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}\)
Значит, индукция магнитного поля в центре витка после его сгибания равна \(\frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}\) Тл (тесла).
2. Найдем напряженность магнитного поля в центре витка после его сгибания.
Напряженность магнитного поля обозначается символом \(H\).
Напряженность магнитного поля в центре витка можно вычислить, используя следующую формулу:
\(H = \frac{{B}}{{\mu_0}}\)
Подставим найденное значение индукции магнитного поля и значение магнитной постоянной в формулу и рассчитаем значение напряженности магнитного поля:
\(H = \frac{{\frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}}}{{4\pi \times 10^{-7}}}\)
В числителе сокращаем \(10^{-7}\) и \(10^{-7}\):
\(H = \frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\)
Подставляем численные значения:
\(H = \frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\) А/м (ампер на метр).
Таким образом, значение напряженности магнитного поля в центре витка после его сгибания равно \(\frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\) А/м (ампер на метр).
1. Найдем индукцию магнитного поля в центре витка после его сгибания.
Индукция магнитного поля обозначается символом \(B\).
Закон Био-Савара-Лапласа позволяет нам вычислить индукцию магнитного поля в центре витка с помощью следующей формулы:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot i \cdot \sin(\theta)}}{{4 \cdot \pi \cdot r^2}}\]
Где:
- \(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\) Вб/Ам);
- \(i\) - сила тока, проходящего через виток;
- \(\theta\) - угол между направлением радиуса витка и направлением тока (в нашем случае угол равен 90 градусам);
- \(r\) - радиус витка.
Подставим известные значения в формулу и рассчитаем индукцию магнитного поля:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot i \cdot \sin(90^\circ)}}{{4 \cdot \pi \cdot 0.03^2}}\]
Учитывая, что \(\sin(90^\circ) = 1\) и \(0.03^2 = 0.0009\), получим:
\[B = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot i}}{{4 \cdot \pi \cdot 0.0009}}\]
Сокращаем \(\pi\) и избавляемся от знака деления между числителем и знаменателем:
\(B = \frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}\)
Значит, индукция магнитного поля в центре витка после его сгибания равна \(\frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}\) Тл (тесла).
2. Найдем напряженность магнитного поля в центре витка после его сгибания.
Напряженность магнитного поля обозначается символом \(H\).
Напряженность магнитного поля в центре витка можно вычислить, используя следующую формулу:
\(H = \frac{{B}}{{\mu_0}}\)
Подставим найденное значение индукции магнитного поля и значение магнитной постоянной в формулу и рассчитаем значение напряженности магнитного поля:
\(H = \frac{{\frac{{10^{-7} \cdot i}}{{0.0009}}}}{{4\pi \times 10^{-7}}}\)
В числителе сокращаем \(10^{-7}\) и \(10^{-7}\):
\(H = \frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\)
Подставляем численные значения:
\(H = \frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\) А/м (ампер на метр).
Таким образом, значение напряженности магнитного поля в центре витка после его сгибания равно \(\frac{{i}}{{0.0009 \cdot 4\pi}}\) А/м (ампер на метр).
Знаешь ответ?