Здравствуйте, Цыгуро Олег Петрович!
1. Напряжённость магнитного поля в точке, удалённой на расстояние
r от провода, по которому протекает ток силой
I, определяется формулой:
В данном случае
Так как токи в проводах текут в разных направлениях, то угол между векторами напряжённости магнитного поля
H[sub]1[/sub] и
H[sub]2[/sub] (направление которых определяется по правилу "буравчика") будет равен углу между направлениями из данной точки на оба провода. В данном случае точка и оба провода расположены в вершинах равносторонненго треугольника (все расстояния равны
r), поэтому угол будет равен
[$966$] = 60[$186$]. Суммарный вектор напряжённости определяем по формуле косинусов:
откуда
H = I[$8730$]3/2[$960$]r.
2. На проводник длиной
l с током силой
I, помещённый в магнитное поле с индукцией
B, действует сила Ампера, равная
В свою очередь, магнитная индукция поля, создаваемого длинным прямолинейным проводником, по которому протекает ток
I, на расстоянии
r от него, определяется законом Био-Савара-Лапласа и равна
причём вектор индукции направлен перпендикулярно проводнику. В данном случае проводники параллельны, поэтому вектор индукции магнитного поля, создаваемого каждым из них, будет перепендикулярен обоим проводникам, и сила Ампера будет равна
Соответственно, на единицу длины проводника будет действовать сила
При перемещении проводника на расстояние
dr будет совершена работа
Если расстояние меняется с
r[sub]1[/sub] до
r[sub]2[/sub], то совершается работа
откуда сила тока равна
В данном случае
A = 22·10[sup]-5[/sup] = 2.2·10[sup]-4[/sup] Дж/м,
r[sub]2[/sub] = 2r[sub]1[/sub],
[$956$][sub]0[/sub] = 4[$960$]·10[sup]-7[/sup] Гн/м и
3. Магнитное поле достаточно длинной катушки (соленоида) можно считать однородным. Тогда её индуктивность определяется формулой
где
N - число витков,
l и
S - длина и площадь сечения,
[$956$] - магнитная проницаемость среды. Отсюда видно, что при прочих равных условиях индуктивность пропорциональна квадрату числа витков. В данном случае
L[sub]1[/sub]/L[sub]2[/sub] = 1.6/0.1 = 16, следовательно,
N[sub]1[/sub]/N[sub]2[/sub] = [$8730$]16 = 4.