В центре кругового витка с индукцией тока 25 мА равной 130 мкТл, необходимо определить напряженность магнитного поля в центре и силу тока в проводнике, если радиус витка равен R.
Путник_Судьбы_1849
Для решения данной задачи, нам понадобится использовать формулу для магнитного поля, создаваемого витком проводника:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}{{2 \cdot R}}\]
где:
- \(B\) - напряженность магнитного поля в центре витка,
- \(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, Тл/А \cdot м\)),
- \(I\) - сила тока в проводнике,
- \(N\) - число витков (в данном случае равно 1, так как мы имеем всего один виток),
- \(R\) - радиус витка.
Нам известны следующие данные:
- индукция тока \(B = 130 \, мкТл\) (микроТесла),
- сила тока \(I = 25 \, мА\) (миллиампер),
- радиус витка \(R\) - неизвестен.
Для определения радиуса витка воспользуемся следующей формулой:
\[R = \frac{{B \cdot 2 \cdot R}}{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}\]
Нам известны значения индукции тока и силы тока, поэтому мы можем записать уравнение:
\[130 \times 10^{-6} = \frac{{130 \times 10^{-6} \cdot 2 \cdot R}}{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}\]
Теперь, решим это уравнение относительно \(R\):
\[R = \frac{{130 \times 10^{-6} \cdot 2 \cdot R}}{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}\]
\[\frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}{{130 \times 10^{-6} \cdot 2}} = R\]
Выполняя необходимые вычисления, получаем:
\[R \approx 3,82 \, м \, (метра)\]
Теперь, чтобы определить силу тока в проводнике, можем использовать изначальную формулу для напряженности магнитного поля:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}{{2 \cdot R}}\]
Мы знаем, что \(B = 130 \, мкТл\), \(N = 1\) и \(R \approx 3,82 \, м\). Подставляя эти значения в уравнение, можно найти силу тока \(I\). Мы это делать не будем, так как в условии задачи уже дано значение силы тока \(I = 25 \, мА\) (миллиампер).
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}{{2 \cdot R}}\]
где:
- \(B\) - напряженность магнитного поля в центре витка,
- \(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, Тл/А \cdot м\)),
- \(I\) - сила тока в проводнике,
- \(N\) - число витков (в данном случае равно 1, так как мы имеем всего один виток),
- \(R\) - радиус витка.
Нам известны следующие данные:
- индукция тока \(B = 130 \, мкТл\) (микроТесла),
- сила тока \(I = 25 \, мА\) (миллиампер),
- радиус витка \(R\) - неизвестен.
Для определения радиуса витка воспользуемся следующей формулой:
\[R = \frac{{B \cdot 2 \cdot R}}{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}\]
Нам известны значения индукции тока и силы тока, поэтому мы можем записать уравнение:
\[130 \times 10^{-6} = \frac{{130 \times 10^{-6} \cdot 2 \cdot R}}{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}\]
Теперь, решим это уравнение относительно \(R\):
\[R = \frac{{130 \times 10^{-6} \cdot 2 \cdot R}}{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}\]
\[\frac{{4\pi \times 10^{-7} \cdot 25 \times 10^{-3} \cdot 1}}{{130 \times 10^{-6} \cdot 2}} = R\]
Выполняя необходимые вычисления, получаем:
\[R \approx 3,82 \, м \, (метра)\]
Теперь, чтобы определить силу тока в проводнике, можем использовать изначальную формулу для напряженности магнитного поля:
\[B = \frac{{\mu_0 \cdot I \cdot N}}{{2 \cdot R}}\]
Мы знаем, что \(B = 130 \, мкТл\), \(N = 1\) и \(R \approx 3,82 \, м\). Подставляя эти значения в уравнение, можно найти силу тока \(I\). Мы это делать не будем, так как в условии задачи уже дано значение силы тока \(I = 25 \, мА\) (миллиампер).
Знаешь ответ?