В вакууме находятся два параллельных длинных проводника на расстоянии 4 см друг от друга. По одному из них течет ток 25 А, а по другому - 5 А. Какую длину участка проводника нужно определить, если на него будет действовать сила 1,2 * 10^-3 Н?

Физика 11 класс Электрические и магнитные поля проводники в вакууме Сила тока длина проводника магнитное поле взаимодействие токов физика 11 класс задачи по физике Новый

Для решения задачи нам нужно использовать закон Ампера, который описывает силу взаимодействия между двумя параллельными проводниками, по которым текут токи. Сила, действующая на единицу длины проводника, определяется по формуле:

F/L = (μ0 * I1 * I2) / (2 * π * r)

где:

• F - сила, действующая на проводник (в Ньютонах);
• L - длина проводника (в метрах);
• μ0 - магнитная проницаемость вакуума (приблизительно 4π * 10^-7 Тл·м/A);
• I1 и I2 - токи в проводниках (в Амперах);
• r - расстояние между проводниками (в метрах).

В данной задаче:

• I1 = 25 A;
• I2 = 5 A;
• r = 4 см = 0,04 м;
• F = 1,2 * 10^-3 Н.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу:

F = (μ0 * I1 * I2 * L) / (2 * π * r)

Перепишем формулу для нахождения длины L:

L = (F * 2 * π * r) / (μ0 * I1 * I2)

Теперь подставим все известные значения:

μ0 = 4π * 10^-7 Тл·м/A, следовательно, 2 * π * μ0 = 8 * 10^-7 Тл·м/A.

Теперь подставляем все значения в формулу для L:

L = (1,2 * 10^-3 Н * 0,04 м) / (4π * 10^-7 Тл·м/A * 25 A * 5 A)

Сначала вычислим числитель:

1,2 * 10^-3 Н * 0,04 м = 4,8 * 10^-5 Н·м.

Теперь вычислим знаменатель:

4π * 10^-7 Тл·м/A * 25 A * 5 A = 4 * 3.14 * 10^-7 * 125 = 1.57 * 10^-4 Н·м/A.

Теперь подставим числитель и знаменатель в формулу для L:

L = (4,8 * 10^-5) / (1.57 * 10^-4) ≈ 0,305 м.

Таким образом, длина участка проводника, на который будет действовать сила 1,2 * 10^-3 Н, составляет примерно 0,305 метра или 30,5 см.