Консультация № 172537
23.09.2009, 18:03
0.00 руб.
0 2 1
Приветствую Вас эксперты!
Ток I=20 Ампер течёт по длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе этого угла и отстоящей от вершины угла на 10 см.

Обсуждение

давно
Модератор
156417
2175
23.09.2009, 18:23
общий
аналогичный вопрос 172045

Ответ 9,66*10-5 Тл
давно
Мастер-Эксперт
17387
18345
24.09.2009, 23:50
общий
это ответ
Здравствуйте, Dflame.

Согласно принципу суперпозиции, индукция магнитного поля в любой его точке может быть найдена как векторная сумма индукций полей, созданных токами, протекающими по взаимно перпендикулярным частям 1 и 2 проводника:
B = B[sub]1[/sub] + B[sub]2[/sub].

По абсолютной величине индукция магнитного поля, создаваемая каждой из частей проводника, равна
B = μ0I(cos α1 – cos α2)/(4πr),
где r – расстояние от проводника до заданной точки; α1 и α2 – углы, образованные радиусами-векторами, проведенными от концов проводника к заданной точке, и направлением тока.

Выполним соответствующий рисунок, обозначив заданную точку через A.



В точке A, согласно закону Био – Савара – Лапласа, векторы B[sub]1[/sub] и B[sub]2[/sub] сонаправлены и перпендикулярны к плоскости рисунка. Поэтому в проекциях на ось направления обоих векторов, с учетом симметричного расположения точки относительно обеих частей проводника,
B = B1 + B2 = 2B1.

Как видно из приведенного рисунка, в точке A
r = l ∙ cos π/4 = l/√2, α2 = 3π/4, α1 = 0 (в этом можно убедиться, мысленно соединив точку A с нижним концом части 1 проводника при бесконечном удалении этого конца), cos α1 = 1, cos α2 = -1/√2,
B1 = μ0I(1 + 1/√2)/(4πl/√2) = μ0I(√2 + 1)/(4πl). (1)

После подстановки в формулу (1) числовых значений μ0 = 4π ∙ 10-7 Гн/м, I = 20 А, l = 10 см = 0,1 м, получим
B1 = 4π ∙ 10-7 ∙ 20 ∙ (√2 + 1)/(4π ∙ 0,1) ≈ 483 ∙ 10-7 (Тл) = 4,83 ∙ 10-5 Тл,
B = 2 ∙ B1 = 2 ∙ 4,83 ∙ 10-5 ≈ 9,7 ∙ 10-5 (Тл).

Ответ: 9,7 ∙ 10-5 Тл.

С уважением.
Об авторе:
Facta loquuntur.
Форма ответа