Два параллельных проводника длиной 2.8 м каждый расположены на расстоянии 12 см друг от друга и притягиваются с силой 3.4 мН. Сила тока в одном из проводников составляет 58 А. Какова сила тока в другом проводнике? Как направлены электрические токи в этих проводниках?

Физика 11 класс Электромагнетизм параллельные проводники Сила тока электрические токи физика 11 класс магнитное взаимодействие закон Ампера сила притяжения проводников расчет силы тока Новый

Для решения задачи воспользуемся формулой для силы взаимодействия между двумя параллельными проводниками, по которой сила F, действующая между двумя проводниками, может быть выражена следующим образом:

F = (μ0 * I1 * I2 * L) / (2 * π * d)

где:

• F - сила взаимодействия (в ньютонах);
• μ0 - магнитная проницаемость вакуума (4π * 10^(-7) Тл·м/A);
• I1 и I2 - силы токов в проводниках (в амперах);
• L - длина проводников (в метрах);
• d - расстояние между проводниками (в метрах).

Теперь подставим известные значения в формулу. Нам известны:

• F = 3.4 мН = 3.4 * 10^(-3) Н;
• μ0 = 4π * 10^(-7) Тл·м/A;
• L = 2.8 м;
• d = 12 см = 0.12 м;
• I1 = 58 А.

Подставим все известные значения в формулу:

3.4 * 10^(-3) = (4π * 10^(-7) * 58 * I2 * 2.8) / (2 * π * 0.12)

Сначала упростим правую часть уравнения:

3.4 * 10^(-3) = (4 * 10^(-7) * 58 * I2 * 2.8) / (2 * 0.12)

Сократим π:

3.4 * 10^(-3) = (2 * 10^(-7) * 58 * I2 * 2.8) / 0.12

Теперь умножим обе стороны на 0.12:

3.4 * 10^(-3) * 0.12 = 2 * 10^(-7) * 58 * I2 * 2.8

Посчитаем левую часть:

4.08 * 10^(-4) = 2 * 10^(-7) * 58 * I2 * 2.8

Теперь упростим правую часть:

4.08 * 10^(-4) = 3.264 * 10^(-6) * I2

Теперь выразим I2:

I2 = (4.08 * 10^(-4)) / (3.264 * 10^(-6))

Посчитаем:

I2 ≈ 124.1 А

Таким образом, сила тока во втором проводнике составляет примерно 124.1 А.

Теперь о направлениях токов. Параллельные проводники с токами, направленными в одну сторону, отталкиваются, а если токи направлены в разные стороны, то проводники притягиваются. В данной задаче проводники притягиваются, следовательно, токи в них направлены в одну и ту же сторону.

Ответ: Сила тока в другом проводнике составляет 124.1 А, токи направлены в одну сторону.