Для решения данной задачи нам нужно использовать формулу для магнитной напряженности, создаваемой прямыми параллельными проводниками с током. Магнитная напряженность (H) в точке, находящейся на расстоянии от проводников, определяется следующим образом:
H = (I / (2 * π * r)) * (1 - (d / r)),
где:
- I - сила тока в проводнике (в амперах);
- r - расстояние от проводника до точки, в которой мы измеряем магнитную напряженность;
- d - расстояние между проводниками.
Теперь рассмотрим оба случая:
а) В одном направлении:
- Сначала определим расстояние от каждого проводника до точки. Поскольку проводники расположены на расстоянии 12 см друг от друга, и точка находится на расстоянии 10 см от них, то:
- Расстояние от первого проводника до точки: r1 = 5 см = 0.05 м.
- Расстояние от второго проводника до точки: r2 = 5 см = 0.05 м.
- Теперь используем формулу для магнитной напряженности от каждого проводника:
- H1 = (30 А) / (2 * π * 0.05 м) = 30 / (0.314) ≈ 95.5 A/m.
- H2 = (30 А) / (2 * π * 0.05 м) = 30 / (0.314) ≈ 95.5 A/m.
- Так как токи направлены в одном направлении, магнитные напряженности складываются:
- H = H1 + H2 = 95.5 + 95.5 = 191 A/m.
б) В противоположных направлениях:
- Расстояния от проводников до точки остаются прежними (r1 = 5 см и r2 = 5 см).
- Используем ту же формулу для магнитной напряженности от каждого проводника:
- H1 = (30 А) / (2 * π * 0.05 м) = 95.5 A/m.
- H2 = (30 А) / (2 * π * 0.05 м) = 95.5 A/m.
- Так как токи направлены в противоположных направлениях, магнитные напряженности будут направлены в разные стороны и вычитаются:
- H = H1 - H2 = 95.5 - 95.5 = 0 A/m.
Таким образом, результаты:
- а) В одном направлении: H = 191 A/m;
- б) В противоположных направлениях: H = 0 A/m.