Консультация № 182059
31.01.2011, 18:46
0.00 руб.
31.01.2011, 19:34
0 2 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:

Два проводника представляют собой соосные цилиндры с радиусами 20 и 10 см. В наружном проводнике сила тока равна 10 А, а во внутреннем 6 А. Найти напряженность магнитного поля в центре окружности при одинаково и противоположно направленных токах.

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
31.01.2011, 19:07
общий
Здравствуйте!
О какой именно окружности идёт речь? Проводник согнут в кольцо?
Или всё-таки речь о центре поперечного сечения проводников (то есть фактически об общей оси цилиндров)? Но в этом случае напряжённость (индукция) магнитного поля цилиндрического (как тонкостенного, так и сплошного) проводника при постоянной плотности тока по всему сечению (и даже при плотности тока, зависящей от радиуса, но не направления) на оси цилиндра равна нулю по соображениям симметрии.
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
31.01.2011, 20:15
общий
это ответ
Здравствуйте, Екатерина!

О магнитном поле цилиндрического проводника с током Вы можете прочитать, например, здесь. Из формулы (2) следует, что независимо от направления тока, каждый из проводников создаёт в центре окружности (поперечного сечения) магнитное поле с нулевой напряжённостью. Тогда, согласно принципу суперпозиции, и результирующее магнитное поле в этой точке равно нулю.

Если два проводника представляют собой соосные окружности, то, как можно прочитать здесь, согласно формуле (2), окружность радиусом R1 = 10 см = 1 [$149$] 10-1 м, по которой протекает ток I1 = 6 А, создаёт в центре окружности магнитное поле с напряжённостью
H1 = B1/[$956$]0 = I1/(2R1),
а окружность радиусом R2 = 20 см = 2 [$149$] 10-1 м, по которой протекает ток I2 = 10 А, создаёт в центре окружности магнитное поле с напряжённостью
H2 = B2/[$956$]0 = I2/(2R2).

Согласно принципу суперпозиции, напряжённость суммарного магнитного поля обоих токов в центре окружности определяется следующим образом:
- при одинаковых направлениях токов как сумма напряжённостей
Н = Н1 + H2 = I1/(2R1) + I2/(2R2);
- при противоположных направлениях токов как разность напряжённостей
H = H1 - H2 = I1/(2R1) - I2/(2R2).

После подстановки в полученные формулы численных значений и вычислений находим:
- при одинаковых направлениях токов
H = 6/(2 [$149$] 1 [$149$] 10-1) + 10/(2 [$149$] 2 [$149$] 10-1) = 55 (А/м);
- при противоположных направлениях токов
H = 6/(2 [$149$] 1 [$149$] 10-1) - 10/(2 [$149$] 2 [$149$] 10-1) = 5 (А/м).

С уважением.
5
Огромное спасибо!!!
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа