Здравствуйте, Илья!
1) По трем прямым параллельным проводам, находящимся на одинаковом расстоянии
a = 10 см друг от друга, текут одинаковые токи
I =100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на единицу длины каждого провода.
Решение
Поскольку в условии не представлено изображения, показывающего конкретно взаимное расположение проводов, на основании буквального смысла текста принимаем, что все три провода находятся на одинаковом расстоянии
a = 10 см
= 0.1 м друг от друга, т.е. их оси проходят через вершины равностороннего треугольника (см прикреплённый чертёж, или
тут - "разрез" по плоскости, перпендикулярной осям проводов).
Пусть в проводе, обозначенном на чертеже
1, ток идёт из-за плоскости чертежа к зрителю, а в проводах
2 и
3 - в противоположном направлении. Параллельные провода, в которых токи одинаково направлены,
притягиваются друг к другу, в то время как провода, в которых токи противоположно направлены, взаимно
отталкиваются (не путать с притяжением и отталкиванием зарядов - там всё наоборот!). Силы притяжения/отталкивания между каждой парой проводов действуют вдоль плоскости, проходящей через оси проводов пары (на чертеже это линии, соединяющие центры окружностей, изображающих провода в разрезе). Между проводами
1 и
2 действуют силы отталкивания
F[sub]о12[/sub] и F
[sub]о21[/sub], как показано стрелками; между проводами
1 и
3 - соответственно силы отталкивания
F[sub]о13[/sub] и
F[sub]о31[/sub], а между проводами
2 и
3 - силы притяжения
F[sub]п23[/sub] и
F[sub]п32[/sub]. Численно (на каждый метр длины):
F[sub]п23[/sub] = F[sub]п32[/sub] = F[sub]о12[/sub] = F[sub]о13[/sub] = F[sub]о21[/sub] = F[sub]о31[/sub] = 2*I[sup]2[/sup]/a*10[sup]-7[/sup] = 2*100[sup]2[/sup]/0.1*10[sup]-7[/sup] = 2*10[sup]-2[/sup] Н/м. На каждый из проводов действуют силы от
2-х других; их векторные суммы - равнодействующие
F[sub]р1[/sub],
F[sub]р2[/sub] и
F[sub]р3[/sub] показаны стрелками. Численно:
F[sub]р2[/sub] = F[sub]р3[/sub] = F[sub]п32[/sub] = F[sub]п23[/sub] = F[sub]о21[/sub] = F[sub]о31[/sub] = 2*10[sup]-2[/sup] Н/м.
F[sub]р1[/sub] = F[sub]о12[/sub]*[size=3][$8730$][/size](3) = 3.4641*10[sup]-2[/sup] Н/м.