По двум параллельным длинным проводам текут токи одинаковой силы. Как изменится сила взаимодействия между проводами на единицу длины, если расстояние между проводами сократится с 80 см до 20 см?

Физика 11 класс Электромагнетизм сила взаимодействия проводов ток в проводах параллельные провода расстояние между проводами физика 11 класс изменение силы взаимодействия закон Ампера магнитное поле проводов Новый

Для того чтобы понять, как изменится сила взаимодействия между двумя параллельными проводами с током, нам нужно вспомнить закон Ампера. Сила взаимодействия между двумя длинными параллельными проводами с током прямо пропорциональна произведению токов в проводах и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

Формула для силы взаимодействия F между двумя проводами выглядит следующим образом:

F = (μ₀ * I₁ * I₂) / (2 * π * r)

где:

• F - сила взаимодействия на единицу длины;
• μ₀ - магнитная постоянная;
• I₁ и I₂ - силы токов в проводах;
• r - расстояние между проводами.

В нашем случае токи одинаковы, то есть I₁ = I₂ = I. Таким образом, формулу можно упростить:

F = (μ₀ * I²) / (2 * π * r)

Теперь рассмотрим два случая: когда расстояние между проводами r = 80 см и r = 20 см.

1. Для r = 80 см (0.8 м):
• F₁ = (μ₀ * I²) / (2 * π * 0.8)
2. Для r = 20 см (0.2 м):
• F₂ = (μ₀ * I²) / (2 * π * 0.2)

Теперь найдем отношение сил F₂ и F₁:

F₂ / F₁ = [(μ₀ * I²) / (2 * π * 0.2)] / [(μ₀ * I²) / (2 * π * 0.8)]

Сокращаем одинаковые элементы:

F₂ / F₁ = (0.8) / (0.2) = 4

Это означает, что сила взаимодействия между проводами при расстоянии 20 см будет в 4 раза больше, чем при расстоянии 80 см.

Ответ: Сила взаимодействия между проводами увеличится в 4 раза, если расстояние между ними сократится с 80 см до 20 см.