Два параллельных проводника с током по 40 А находятся в вакууме. Какое расстояние между проводниками, если на отрезок длиной 80 см действует сила 180 мН?

Вместе с решением напишите ДАНО

Физика 10 класс Электромагнетизм параллельные проводники ток 40 А расстояние проводников сила 180 мН длина 80 см физика задача по физике Новый

ДАНО:

• Сила взаимодействия (F) = 180 мН = 0.180 Н
• Ток в проводниках (I) = 40 А
• Длина отрезка (L) = 80 см = 0.8 м

Решение:

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Ампера, который описывает силу взаимодействия между двумя параллельными проводниками с током. Формула для расчета силы взаимодействия выглядит следующим образом:

F = (μ0 * I1 * I2 * L) / (2 * π * r)

где:

• F — сила взаимодействия между проводниками (в Ньютонах);
• μ0 — магнитная проницаемость вакуума (μ0 ≈ 4π * 10^-7 Тл·м/А);
• I1 и I2 — токи в проводниках (в Амперах);
• L — длина проводников (в метрах);
• r — расстояние между проводниками (в метрах).

Подставим известные значения в формулу. Поскольку токи в проводниках равны (I1 = I2 = I = 40 А), формула упрощается:

F = (μ0 * I^2 * L) / (2 * π * r)

Теперь подставим известные значения:

0.180 = (4π * 10^-7 * 40^2 * 0.8) / (2 * π * r)

Упростим уравнение:

0.180 = (4 * 10^-7 * 1600 * 0.8) / (2 * r)

Теперь посчитаем числитель:

4 * 10^-7 * 1600 * 0.8 = 4 * 1280 * 10^-7 = 5120 * 10^-7 = 5.12 * 10^-4

Теперь подставим это значение в уравнение:

0.180 = (5.12 * 10^-4) / (2 * r)

Умножим обе стороны на 2r:

0.180 * 2r = 5.12 * 10^-4

0.360r = 5.12 * 10^-4

Теперь выразим r:

r = (5.12 * 10^-4) / 0.360

Теперь посчитаем значение:

r ≈ 1.42 * 10^-3 м = 1.42 мм

Ответ: Расстояние между проводниками составляет примерно 1.42 мм.