Яка сила струму в паралельних провідниках, які мають однаковий струм і розташовані на відстані 8,7 см один від одного, якщо вони притягуються силою 2,5 · 10-2 н, а довжина кожного провідника становить 320 см, а струми напрямлені в один бік? Припустимо, що провідники розташовані у вакуумі.
Дружище
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила притяжения между двумя заряженными частицами пропорциональна произведению их зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Итак, в нашем случае у нас есть два параллельных проводника с одинаковыми токами и притягивающимся друг к другу силой 2,5 · 10^(-2) Н. Расстояние между проводниками равно 8,7 см (или 0,087 м). Длина каждого проводника составляет 320 см (или 3,2 м). Известно, что проводники находятся в вакууме.
Для начала, нам необходимо найти заряд на каждом проводнике. Для этого мы можем воспользоваться формулой для силы, действующей между двумя заряженными частицами:
\[ F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
где F - сила, k - постоянная Кулона, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды двух частиц, r - расстояние между частицами.
В нашем случае, однако, у нас есть сила и расстояние, но нам нужно найти заряды. Поэтому нам нужно немного изменить формулу:
\[ F = k \cdot \frac{q^2}{r^2} \]
где q - заряд каждого проводника.
Теперь мы можем решить уравнение относительно зарядов:
\[ q^2 = \frac{F \cdot r^2}{k} \]
\[ q = \sqrt{\frac{F \cdot r^2}{k}} \]
где \( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \).
Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:
\[ q = \sqrt{\frac{(2,5 \times 10^{-2}) \cdot (0,087 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9}} \]
\[ q \approx 7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \]
Таким образом, заряд каждого проводника составляет примерно \( 7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \).
Теперь, чтобы найти силу тока в проводниках, мы должны разделить заряд на время, в течение которого ток проходит через проводник. Поскольку у нас нет информации о времени, предположим, что время равно 1 секунде.
Тогда сила тока в каждом проводнике будет равна:
\[ I = \frac{q}{t} = \frac{7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{1 \, \text{с}} \]
\[ I \approx 7,92 \times 10^{-6} \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока в параллельных проводниках, имеющих одинаковый ток и расположенных на расстоянии 8,7 см друг от друга в вакууме, будет приближенно равна \( 7,92 \times 10^{-6} \) А.
Итак, в нашем случае у нас есть два параллельных проводника с одинаковыми токами и притягивающимся друг к другу силой 2,5 · 10^(-2) Н. Расстояние между проводниками равно 8,7 см (или 0,087 м). Длина каждого проводника составляет 320 см (или 3,2 м). Известно, что проводники находятся в вакууме.
Для начала, нам необходимо найти заряд на каждом проводнике. Для этого мы можем воспользоваться формулой для силы, действующей между двумя заряженными частицами:
\[ F = k \cdot \frac{q_1 \cdot q_2}{r^2} \]
где F - сила, k - постоянная Кулона, \( q_1 \) и \( q_2 \) - заряды двух частиц, r - расстояние между частицами.
В нашем случае, однако, у нас есть сила и расстояние, но нам нужно найти заряды. Поэтому нам нужно немного изменить формулу:
\[ F = k \cdot \frac{q^2}{r^2} \]
где q - заряд каждого проводника.
Теперь мы можем решить уравнение относительно зарядов:
\[ q^2 = \frac{F \cdot r^2}{k} \]
\[ q = \sqrt{\frac{F \cdot r^2}{k}} \]
где \( k \approx 9 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2 \).
Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:
\[ q = \sqrt{\frac{(2,5 \times 10^{-2}) \cdot (0,087 \, \text{м})^2}{9 \times 10^9}} \]
\[ q \approx 7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \]
Таким образом, заряд каждого проводника составляет примерно \( 7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл} \).
Теперь, чтобы найти силу тока в проводниках, мы должны разделить заряд на время, в течение которого ток проходит через проводник. Поскольку у нас нет информации о времени, предположим, что время равно 1 секунде.
Тогда сила тока в каждом проводнике будет равна:
\[ I = \frac{q}{t} = \frac{7,92 \times 10^{-6} \, \text{Кл}}{1 \, \text{с}} \]
\[ I \approx 7,92 \times 10^{-6} \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока в параллельных проводниках, имеющих одинаковый ток и расположенных на расстоянии 8,7 см друг от друга в вакууме, будет приближенно равна \( 7,92 \times 10^{-6} \) А.
Знаешь ответ?