Какова сила тока в двухпроводной линии постоянного тока, если сила взаимодействия между проводами на каждый метр длины равна 10^-4 Н, а расстояние между проводами составляет 20 см?

Физика 8 класс Электрический ток и магнитное поле Сила тока проводная линия Постоянный ток сила взаимодействия расстояние между проводами физика 8 класс Новый

Чтобы найти силу тока в двухпроводной линии постоянного тока, воспользуемся формулой, которая связывает силу взаимодействия между параллельными проводами, ток и расстояние между ними. Эта формула выглядит следующим образом:

F = (μ₀ * I₁ * I₂) / (2 * π * r)

где:

• F - сила взаимодействия между проводами (в Ньютонах);
• μ₀ - магнитная постоянная, равная 4π * 10^-7 Тл·м/A;
• I₁ и I₂ - силы тока в проводах (в Амперах);
• r - расстояние между проводами (в метрах).

В нашем случае, поскольку оба провода имеют одинаковый ток, мы можем обозначить ток как I. Тогда формула будет выглядеть так:

F = (μ₀ * I²) / (2 * π * r)

Теперь подставим известные значения в формулу. Из условия задачи мы знаем:

• F = 10^-4 Н (сила взаимодействия);
• r = 20 см = 0.2 м (расстояние между проводами).

Теперь подставим значения в формулу:

10^-4 = (4π * 10^-7 * I²) / (2 * π * 0.2)

Упростим уравнение. Сначала сократим π:

10^-4 = (4 * 10^-7 * I²) / (2 * 0.2)

Теперь посчитаем знаменатель:

2 * 0.2 = 0.4

Подставим это значение обратно в уравнение:

10^-4 = (4 * 10^-7 * I²) / 0.4

Теперь умножим обе стороны на 0.4:

0.4 * 10^-4 = 4 * 10^-7 * I²

Теперь вычислим 0.4 * 10^-4:

0.4 * 10^-4 = 4 * 10^-5

Теперь у нас есть:

4 * 10^-5 = 4 * 10^-7 * I²

Теперь разделим обе стороны на 4 * 10^-7:

I² = (4 * 10^-5) / (4 * 10^-7)

Сократим 4:

I² = 10^2

Теперь извлечем корень из обеих сторон:

I = 10 A

Таким образом, сила тока в каждом проводе составляет 10 Ампер.