Каковы значения токов в двух бесконечно длинных параллельных проводниках, которые находятся на расстоянии 12 см друг от друга, и как определить вектор магнитной индукции в точке, расположенной в центре между этими проводниками, если токи равны 0,2 А и 0,4 А и направлены в противоположные стороны?

Физика Колледж Магнитное поле проводников с током токи параллельных проводников магнитная индукция вектор магнитной индукции расстояние между проводниками физика 12 класс бесконечно длинные проводники расчет магнитной индукции токи в проводниках магнитное поле взаимодействие токов Новый

Для решения данной задачи необходимо рассмотреть два бесконечно длинных параллельных проводника, которые находятся на расстоянии 12 см друг от друга. Токи в проводниках равны 0,2 А и 0,4 А и направлены в противоположные стороны.

Шаг 1: Определение направления магнитного поля

Согласно правилу правой руки, направление магнитного поля, создаваемого проводником с током, определяется следующим образом: если обхватить проводник правой рукой так, чтобы большой палец указывал в направлении тока, то пальцы будут указывать в направлении линий магнитного поля.

• Для первого проводника с током 0,2 А, если ток направлен вверх, то магнитное поле будет направлено против часовой стрелки.
• Для второго проводника с током 0,4 А, если ток направлен вниз, то магнитное поле будет направлено по часовой стрелке.

Шаг 2: Определение магнитной индукции в центре между проводниками

Центр между проводниками находится на расстоянии 6 см (0,06 м) от каждого из них. Для вычисления магнитной индукции в этой точке используем формулу для магнитной индукции от бесконечно длинного проводника:

B = (μ₀ * I) / (2 * π * r)

где:

• B - магнитная индукция;
• μ₀ - магнитная проницаемость свободного пространства (приблизительно 4π * 10^-7 Тл·м/A);
• I - ток в проводнике;
• r - расстояние от проводника до точки, где измеряется магнитная индукция.

Теперь подставим значения токов и расстояний:

• Для первого проводника (I₁ = 0,2 А, r₁ = 0,06 м):
• B₁ = (4π * 10^-7 * 0,2) / (2 * π * 0,06) = (4 * 10^-7 * 0,2) / (0,12) = (8 * 10^-8) / (0,12) ≈ 6,67 * 10^-7 Тл.
• Для второго проводника (I₂ = 0,4 А, r₂ = 0,06 м):
• B₂ = (4π * 10^-7 * 0,4) / (2 * π * 0,06) = (8 * 10^-7) / (0,12) ≈ 6,67 * 10^-6 Тл.

Шаг 3: Определение результирующей магнитной индукции

Так как токи направлены в противоположные стороны, магнитные поля в центре будут направлены в разные стороны. Следовательно, результирующая магнитная индукция будет равна разности магнитных индукций:

B = B₂ - B₁ = 6,67 * 10^-6 Тл - 6,67 * 10^-7 Тл = 6,00 * 10^-6 Тл.

Заключение

Таким образом, магнитная индукция в точке, расположенной в центре между двумя проводниками, составляет 6,00 * 10^-6 Тл, и направлена в сторону проводника с током 0,4 А.