Яка сила струму в провідниках, якщо вони розташовані на відстані 8,7 см один від одного, притягуються з 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.
Янгол
Добро пожаловать! Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Кулона, который гласит, что сила притяжения между двумя заряженными проводниками пропорциональна величине заряда и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
В данном случае, у нас нет информации о зарядах проводников, поэтому мы воспользуемся формулой для силы, действующей между двумя параллельными проводниками с постоянными токами. Формула такова:
\[ F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}}{{2 \cdot \pi \cdot d}} \]
Где:
\( F \) - сила притяжения между проводниками,
\( \mu_0 \) - магнитная постоянная (равна 4π · 10^-7 Н/А^2),
\( I_1 \) и \( I_2 \) - силы токов в проводниках,
\( L \) - длина каждого проводника,
\( d \) - расстояние между проводниками.
Нам даны следующие значения:
\( F = 2,5 \cdot 10^{-2} \) Н,
\( L = 320 \) см = 3,2 м,
\( d = 8,7 \) см = 0,087 м.
Подставим данные в формулу:
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = \frac{{4\pi \cdot 10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 3,2}}{{2 \cdot \pi \cdot 0,087}} \]
Мы можем упростить формулу, сократив значения \( 4\pi \) и \( 2\pi \):
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = \frac{{10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 3,2}}{{0,087}} \]
Теперь упростим дробь:
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = 10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 36,781 \]
Делим обе стороны уравнения на \( 10^{-7} \cdot 36,781 \):
\[ I_1 \cdot I_2 = \frac{{2,5 \cdot 10^{-2}}}{{10^{-7} \cdot 36,781}} \]
Выполняя арифметические вычисления:
\[ I_1 \cdot I_2 \approx 6,818 \cdot 10^4 \]
Итак, сила тока в проводниках составляет \( 6,818 \cdot 10^4 \) Ампер или \( 68,18 \) кА.
Это и есть ответ на задачу. Сила струму в провідниках, как указано в условии, равна \( 68,18 \) кА.
В данном случае, у нас нет информации о зарядах проводников, поэтому мы воспользуемся формулой для силы, действующей между двумя параллельными проводниками с постоянными токами. Формула такова:
\[ F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot L}}{{2 \cdot \pi \cdot d}} \]
Где:
\( F \) - сила притяжения между проводниками,
\( \mu_0 \) - магнитная постоянная (равна 4π · 10^-7 Н/А^2),
\( I_1 \) и \( I_2 \) - силы токов в проводниках,
\( L \) - длина каждого проводника,
\( d \) - расстояние между проводниками.
Нам даны следующие значения:
\( F = 2,5 \cdot 10^{-2} \) Н,
\( L = 320 \) см = 3,2 м,
\( d = 8,7 \) см = 0,087 м.
Подставим данные в формулу:
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = \frac{{4\pi \cdot 10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 3,2}}{{2 \cdot \pi \cdot 0,087}} \]
Мы можем упростить формулу, сократив значения \( 4\pi \) и \( 2\pi \):
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = \frac{{10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 3,2}}{{0,087}} \]
Теперь упростим дробь:
\[ 2,5 \cdot 10^{-2} = 10^{-7} \cdot I_1 \cdot I_2 \cdot 36,781 \]
Делим обе стороны уравнения на \( 10^{-7} \cdot 36,781 \):
\[ I_1 \cdot I_2 = \frac{{2,5 \cdot 10^{-2}}}{{10^{-7} \cdot 36,781}} \]
Выполняя арифметические вычисления:
\[ I_1 \cdot I_2 \approx 6,818 \cdot 10^4 \]
Итак, сила тока в проводниках составляет \( 6,818 \cdot 10^4 \) Ампер или \( 68,18 \) кА.
Это и есть ответ на задачу. Сила струму в провідниках, как указано в условии, равна \( 68,18 \) кА.
Знаешь ответ?