Консультация № 189260
25.04.2016, 10:39
0.00 руб.
0 1 1
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Помогите пожалуйста в решении этой задачи. Заранее спасибо.
Найти напряженность магнитного поля H в центре плоской спирали, по которому течет ток силы I.Спираль заключена между окружностями радиуса R1 и R2. Общее число витков спирали N.Поле подводящих проводников не считать.

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
25.04.2016, 21:00
общий
это ответ
Здравствуйте, 1234567890a!
Спираль, имеющая постоянную ширину витка [tnr]d[/tnr] может быть представлена уравнением
[tnr]r=r0+[$966$]d/2[$960$][/tnr]
для описанной спирали [tnr]d=(R2-R1)/N[/tnr] и оно принимает вид
[tnr]r=r0+[$966$](R2-R1)/2[$960$]N[/tnr]
(при этом [tnr]r0[/tnr] и соответствующую ему точку отсчёта угла [tnr][$966$][/tnr] можно выбирать произвольно, в зависимости от того, с какой точкой отсчёта удобнее решать уравнение)

Рассмотрим точечный участок спирали на расстоянии [tnr]r[/tnr] от центра, видимый из центра под углом [tnr]d[$966$][/tnr].
Пусть он образует с радиус-вектором угол [tnr][$945$][/tnr].
Тогда его длина [tnr]d[$8467$]=r[$183$]d[$966$]/sin[$945$][/tnr]
и по закону Био-Савара-Лапласа напряжённость поля, создаваемая в центре этим фрагментом
[tnr]dH=I[$183$]d[$8467$][$183$]sin[$945$]/4[$960$]r2=I[$183$]d[$966$]/4[$960$]r[/tnr]
при этом радиус изменяется на
[tnr]dr=d[$966$][$183$]d/2[$960$]=d[$966$][$183$](R2-R1)/2[$960$]N[/tnr]
[tnr]d[$966$]=2[$960$]N[$183$]dr/(R2-R1)[/tnr]
поэтому
[tnr]dH=IN[$183$]dr/(2r(R2-R1))[/tnr]
интегрируем по радиусу
[tnr]H=R[size=1]1[/size]R[size=1]2[/size][$8747$]IN[$183$]dr/(2r(R2-R1))=IN/(2(R2-R1))[$183$]ln(R2/R1)[/tnr]
4
Форма ответа