
Какова индукция магнитного поля если оно действует с силой 50 мН на каждые 5 см длины проводника
при силе тока в нем 1 А? (полное решение)

Ответы на вопрос




Индукция магнитного поля (B) можно определить, используя закон Био-Савара-Лапласа:
dH = k * I * dl * sin(θ) / r^2,
где dH - элемент магнитного поля, касательная к проводнику, k - константа, I - сила тока, dl - элемент длины проводника, θ - угол между элементом длины и направлением радиус-вектора от элемента длины до точки, где мы хотим найти индукцию магнитного поля, r - расстояние от элемента длины до этой точки.
Для проводника длиной 5 см (или 0.05 м) и силой тока 1 А, мы хотим найти индукцию магнитного поля на расстоянии r от проводника. Здесь r будет варьироваться от точки к точке.
Для этого мы должны проинтегрировать выражение для dH от 0 до l (длина проводника) по переменной dl и r от 0 до бесконечности:
B = ∫_0^l ∫_0^∞ k * I * dl * sin(θ) / r^2 * r dr,
где θ = π/2, так как мы рассматриваем магнитное поле, перпендикулярное проводнику.
Проинтегрируем выражение по dl с 0 до l:
B = ∫_0^∞ k * I * l * sin(π/2) / r^2 * r dr = k * I * l * ∫_0^∞ dr / r^2.
Делаем замену переменных r = 1/u, dr = -du/u^2:
B = -k * I * l * ∫_∞^0 du/u^2 = k * I * l * ∫_0^∞ du/u^2.
Интеграл ∫_0^∞ du/u^2 сходится и равен 1, поэтому получаем:
B = k * I * l * 1 = k * I * l.
Таким образом, индукция магнитного поля будет равна k * I * l.
В данной задаче у нас есть дополнительная информация о силе магнитного поля - 50 мН на каждые 5 см длины проводника. Так как сила магнитного поля обратно пропорциональна квадрату расстояния, то можем записать:
B = k * I * l = 50 мН / (5 см) B = 10 мГн / 0.05 м B = 200 мГн.
Таким образом, индукция магнитного поля составляет 200 мГн.


Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili