| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Специальный поиск | |||||||||||||||||||||||||||||||
|
Физика Теория вероятностей и мат. статистика Гидравлика Теор. механика Прикладн. механика Химия Электроника Витамины для ума |
Главная Поиск по сайту Формулы Все задачи Помощь Контакты Билеты |
||||||||||||||||||||||||||||||
найти индукцию магнитного поля точке Задача 10092 Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I = 8,0 А имеет вид, показанный на рисунке. Радиус изогнутой части проводника R = 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные.
Задача 10093 Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I = 8,0 А имеет вид, показанный на рисунке. Радиус изогнутой части проводника R = 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные.
Задача 16849 Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I = 8,0 А имеет вид, показанный на рисунке. Радиус изогнутой части проводника R = 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные.
Задача 16852 Постоянный ток I течет по длинному прямому проводу. Из точки О (см. рис.) он растекается радиально-симметрично по безграничной проводящей плоскости, перпендикулярной к проводу. Найти индукцию магнитного поля во всех точках пространства.
Задача 70053 По двум длинным прямым параллельным проводам текут в одном направлении токи I1 = 2 А и I2 = 3 A.Расстояние между проводами l = 12 см. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на отрезке прямой, соединяющей провода, на расстоянии r = 2 см от первого провода (14 мкТл).
Задача 26359 Найдите в точке С индукцию магнитного поля, созданного бесконечно длинным проводом согнутым под углом 90°, если ток I = 5 А, а длина отрезка ОС = 10 см (см. рис.).
Задача 13123 По двум бесконечно длинным параллельным проводам, расстояние между которыми с = 50 см, текут токи по I1 = I2 = 100 А в одном направлении. Найти индукцию магнитного поля в точке А, удаленной на расстояние а = 30 см от одного и b = 40 см от другого провода.
Задача 13421 Ток I = 100А течет по тонкому проводнику, изогнутому так, как показано на рисунке 17.12. Найти индукцию В магнитного поля в точке О контура, если радиус изогнутой части проводника R = 0,1 м, а сторона квадрата a = 0,2 м.
Задача 13912 Очень длинный проводник с током 5 А изогнут в форме прямого угла. Найти индукцию магнитного поля в точке, удаленной от плоскости проводника на 35 см и находящейся на перпендикуляре к плоскости, проведенной через точку сгиба.
Задача 17317 Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током І имеет вид, показанный на рисунке. Горизонтальные части провода можно считать бесконечно длинными, радиус полукольца равен R.
Задача 17865 На рисунке 13 изображены сечения трех прямых длинных проводников с токами.
Задача 17913 По двум длинным параллельным проводникам текут одинаковые токи с силой тока 1 А в противоположных направлениях. Расстояние между проводниками 4 см. Найти индукцию магнитного поля в точке, удаленной на расстояние 3 см от каждого проводника.
Задача 17957 Ток силой в 10 А идет по бесконечно длинному проводнику, согнутому под прямым углом. Найти индукцию магнитного поля в точках, лежащих на биссектрисе этого угла и отстоящих от вершины на расстояние 1 см.
Задача 17965 По двум длинным прямолинейным проводникам, находящимися на расстоянии 1 см друг от друга, текут токи силой 2 А и 1 А в противоположных направлениях.
Задача 19789 Бесконечно длинный прямой проводник, по которому течет ток I = 5,0 А, согнут под прямым углом так, как показано на рисунке. Найти индукцию магнитного поля в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d = 10 см от вершины угла.
Задача 20488 Расстояние между двумя длинными параллельными проводниками 1 см. По проводникам в одном направлении текут токи 1 А и 3 А. Найти точки, в которых индукция магнитного поля равна нулю.
Задача 20732 Найти индукцию магнитного поля в точке O контура с током I, если известны радиусы a и b, а также угол φ
Задача 21450  Радиус изогнутой части проводника R = 12 см, угол 2φ = 90°. Найти индукцию магнитного поля в точке О.
Задача 21449 Найти индукцию магнитного поля в точке О контура с током I (см. рисунок), если известны радиус a и сторона b квадрата.
Задача 22218 Расстояние d между двумя длинными параллельными проводами равно 5 см. По проводам в одном направлении текут одинаковые токи I = 30 А каждый. Найдите индукцию магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r1 = 4 см от одного и r2 = 3 см от другого провода.
Задача 22935 Найти индукцию магнитного поля в точке О контура с током I, который показан на рисунке; радиусы а и b, а также угол φ известны.
Задача 22923 Найти индукцию В магнитного поля в точке О контура с током I = 100 А, который показан на рис.
Задача 23047 Два длинных прямых параллельных провода находятся на расстоянии 5 см друг от друга. По проводам текут в противоположных направлениях одинаковые по величине токи 10 А. Найти магнитную индукцию поля в точке, находящейся на расстоянии 2 см от одного и 3 см от другого провода.
Задача 23272 По двум длинным параллельным проводникам, расстояние между которыми 5 см, текут токи одинаковой силы 1 А в противоположных направлениях. Найти индукцию магнитного поля в точке, удаленной от первого проводника на расстояние 3 см, а от второго проводника — 4 см.
Задача 23278 По длинному проводнику, изогнутому так, как показано на рисунке 19 течет ток силой 1 А.
Задача 23279 По длинному проводнику, изогнутому так, как показано на рисунке 22, течет ток силой 1 А. Найти индукцию магнитного поля в точке О, если радиус закругления равен 1 см, а концы провода С и К уходят на бесконечность.
Задача 23282 По длинному проводнику, изогнутому под углом 60° протекает ток силой в 1 А. Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей на биссектрисе угла на расстоянии 10 см от вершины угла.
Задача 23312 Найти индукцию магнитного поля к точке О контура с током I, который показан:
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Расстояние между соседними проводниками 2 см, сила тока I1 = 1 А, I2 = 2 А, I3 = 3 А. Найти индукцию магнитного поля в точке Р, являющейся серединой расстояния между первым и вторым проводником.
Найти индукцию магнитного поля в точке, лежащей посередине между проводниками. Как изменится величина магнитной индукции в этой точке, если токи в проводниках будут сонаправленными?
17.10. Радиусы R1 = 0,1 м и R2 = 0,2 м, а угол φ = 90°.
Найти индукцию магнитного поля в точке О, если радиус закругления равен 1 см, а концы провода А и К уходят на бесконечность.
Иродов — Страница 40
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.228. Найти индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I = 8,0 А имеет вид, показанный на рис. 3.63: а, б, в. Радиус изогнутой части проводника R = 100 мм, прямолинейные участки проводника очень длинные. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.227. Очень длинный проводник с током I = 5,0 А изогнут в форме прямого угла. Найти индукцию магнитного поля в точке, которая отстоит от плоскости проводника на l = 35 см и находится на перпендикуляре к проводникам, проходящем через точку изгиба. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.
226. Определить индукцию магнитного поля в точке О, если проводник с током I имеет вид, показанный на рис. 3.62: а, б, в. Радиус изогнутой части проводника равен R, прямолинейные участки проводника предполагаются очень длинными. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.225. Ток I течет по длинному прямому проводнику, сечение которого имеет форму тонкого полукольца радиуса R (рис. 3.61). Найти индукцию магнитного поля в точке О. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.224. Ток I течет вдоль длинной тонкостенной трубы радиуса R, имеющей по всей длине продольную прорезь ширины h. Найти индукцию магнитного поля внутри трубы при условии h << R. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.
223. Найти индукцию магнитного поля в точке О контура с током I, который показан: а) на рис. 3.60, а; радиусы а и b, а также угол φ известны; б) на рис. 3.60, б; радиус а и сторона b известны. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.222. Ток I = 5,0 А течет по тонкому проводнику, изогнутому, как показано на рис. 3.59. Радиус изогнутой части проводника R = 120 мм, угол 2φ = 90°. Найти индукцию магнитного поля в точке О. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.221. Найти индукцию магнитного поля в центре контура, имеющего вид прямоугольника, если его диагональ d = 16 см, угол между диагоналями φ = 30° и ток в контуре I = 5,0 А. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.
220. Ток I течет по тонкому проводнику, который имеет вид правильного n-угольника, вписанного в окружность радиуса R. Найти магнитную индукцию в центре данного контура. Исследовать полученное выражение при n → ∞. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
Раздел: Иродов, Решения задач, Физика — Нет комментариевИродов 3.219. По круговому витку радиуса R = 100 мм из тонкого провода циркулирует ток I = 1,00 А. Найти магнитную индукцию: а) в центре витка; б) на оси витка в точке, отстоящей от его центра на x = 100 мм. Скачать решение: Скачать решение задачи
Смотреть материал
«394041»
12.2 Магнитное поле, создаваемое тонким прямым проводом – University Physics Volume 2
Глава 12. Источники магнитных полей
Цели обучения
К концу этого раздела вы сможете:
- Объяснять, как закон Био-Савара используется для определения магнитного поля, создаваемого тонким прямым проводом.
- Определить зависимость магнитного поля от тонкого прямого провода в зависимости от расстояния до него и тока, протекающего в проводе.
- Нарисуйте магнитное поле, создаваемое тонким прямым проводом, используя второе правило правой руки.
Какой ток необходим для создания значительного магнитного поля, возможно, такого же сильного, как поле Земли? Геодезисты скажут вам, что воздушные линии электропередач создают магнитные поля, которые мешают показаниям их компаса. Действительно, когда в 1820 году Эрстед обнаружил, что ток в проводе влияет на стрелку компаса, он не имел дело с чрезвычайно большими токами. Как форма проводов, по которым течет ток, влияет на форму создаваемого магнитного поля? В главе 28 мы отмечали, что токовая петля создает магнитное поле, подобное магнитному стержню, но как насчет прямого провода? Мы можем использовать закон Био-Савара, чтобы ответить на все эти вопросы, включая определение магнитного поля длинного прямого провода.
На рис.
12.5 показано сечение бесконечно длинного прямого провода, по которому течет ток I . Чему равно магнитное поле в точке P , расположенной на расстоянии R от провода?
Начнем с рассмотрения магнитного поля, создаваемого элементом тока [latex]I\phantom{\rule{0.2em}{0ex}}d\stackrel{\to }{\textbf{x}}[/latex], расположенным в позиция х . Используя правило правой руки 1 из предыдущей главы, [латекс]d\stackrel{\to }{\textbf{x}}\phantom{\rule{0.2em}{0ex}}×\phantom{\rule{0.2 em}{0ex}}\hat{\textbf{r}}[/latex] указывает за пределы страницы для любого элемента вдоль проводника. Таким образом, в точке P магнитные поля, обусловленные всеми элементами тока, имеют одинаковое направление. Это означает, что мы можем вычислить там чистое поле, оценивая скалярную сумму вкладов элементов.
{2}}}.\hfill \end {массив}[/латекс] 9{\infty}.[/латекс]
Подстановка пределов дает нам решение
[латекс] B = \ frac {{\ mu } _ {o} I} {2 \ pi R}. [/latex]
Силовые линии магнитного поля бесконечного провода имеют круглую форму с центром в проводе (рис. 12.6) и идентичны во всех плоскостях, перпендикулярных проводу. Поскольку поле уменьшается с расстоянием от провода, расстояние между линиями поля должно соответственно увеличиваться с расстоянием. Направление этого магнитного поля можно найти с помощью второй формы правила правой руки (показано на рис. 12.6). Если вы держите провод правой рукой так, чтобы большой палец был направлен вдоль тока, то ваши пальцы обхватывают провод в том же смысле, что и [латекс]\stackrel{\to }{\textbf{B}}.[/latex ]
Рисунок 12.6 Некоторые силовые линии магнитного поля бесконечной проволоки. Направление [латекс]\stackrel{\to }{\textbf{B}}[/латекс] можно найти с помощью правила правой руки. Направление силовых линий можно наблюдать экспериментально, поместив несколько маленьких стрелок компаса на окружность рядом с проводом, как показано на рис.
12.7. Когда в проводе нет тока, иглы выравниваются с магнитным полем Земли. Однако, когда по проводу проходит большой ток, все стрелки компаса касаются окружности. Железные опилки, разбросанные по горизонтальной поверхности, также очерчивают линии поля, как показано на рис. 12.7.
Пример
Расчет магнитного поля, обусловленного тремя проводами
Три провода расположены по углам квадрата, и все они передают ток силой 2 ампера на страницу, как показано на рис. 12.8. Вычислите величину магнитного поля в другом углу квадрата, точке P , если длина каждой стороны квадрата равна 1 см.
Рисунок 12.8 По трем проводам на страницу течет ток. Магнитное поле определяется в четвертом углу квадрата.Стратегия
Рассчитывается магнитное поле каждого провода в нужной точке. Диагональное расстояние рассчитывается по теореме Пифагора.
Затем направление вклада каждого магнитного поля определяется путем рисования круга с центром в точке провода и в направлении желаемой точки. Направление вклада магнитного поля от этого провода тангенциально к кривой. Наконец, работая с этими векторами, вычисляется результирующая. 9{\text{−5}}\text{T}.\end{массив}[/latex]
Значение
Геометрия в этой задаче приводит к тому, что вклады магнитного поля в направлениях x и y имеют одинаковую величину. Это не обязательно так, если бы токи были разных значений или если бы провода располагались в разных положениях. Независимо от численных результатов, работа с компонентами векторов даст результирующее магнитное поле в нужной точке.
Проверьте свое понимание
Используя пример 12.3, сохраняя одинаковые токи в проводах 1 и 3, какой должен быть ток в проводе 2, чтобы противодействовать магнитным полям от проводов 1 и 3, чтобы в точке P не было результирующего магнитного поля. ?
Show Solution4 ампера, вытекающие из страницы
Резюме
- Сила магнитного поля, создаваемого током в длинном прямом проводе, определяется выражением [latex]B=\frac{{\mu }_{0}I}{2\pi R}[/latex] (длинный прямой провод), где 9{\text{−7}}\phantom{\rule{0. 2em}{0ex}}\text{T}\cdot \text{м/с}[/latex] — проницаемость свободного пространства.
- Направление магнитного поля, создаваемого длинным прямым проводом, задается правилом правой руки 2 (RHR-2): Направьте большой палец правой руки в направлении тока, а пальцы согните в направлении магнитного поля. петли поля, созданные им.
2em}{0ex}}\text{T}\cdot \text{м/с}[/latex] — проницаемость свободного пространства.Концептуальные вопросы
Как бы вы расположили два длинных прямых провода с током так, чтобы между ними не было результирующей магнитной силы? ( 9{4}[/latex] A. Оцените магнитное поле на расстоянии 1 м от болта.
Величина магнитного поля на расстоянии 50 см от длинного тонкого прямого провода составляет [латекс]8,0\фантом{\правило{0,2em}{0ex}}\текст{мкТл}.[/латекс] Какова сила тока по длинному проводу?
Показать раствор20 А
По линии электропередачи, натянутой на высоте 7,0 м над землей, протекает ток силой 500 А. Каково магнитное поле на земле непосредственно под проводом? Сравните свой ответ с магнитным полем Земли.
9{\text{−5}}\text{T}.[/latex]
По двум длинным параллельным проводам, показанным на прилагаемом рисунке, текут токи в одном направлении. Если [латекс]{I}_{1}=\text{10 A}[/latex] и [латекс]{I}_{2}=20\phantom{\rule{0.2em}{0ex}}\text {A},[/latex] каково магнитное поле в точке P?
На прилагаемом рисунке показаны два длинных прямых горизонтальных провода, расположенных параллельно и на расстоянии 2 a друг от друга. Если по обоим проводам течет ток I в одном и том же направлении, (а) каково магнитное поле в точке [латекс]{P}_{1}?[/латекс] (б) [латекс]{P}_{2} ?[/латекс]
Показать решениеВ точке P1 чистое магнитное поле равно нулю. В P2 [латекс]B=\frac{3{\mu }_{o}I}{8\pi a}[/latex] на страницу.
Повторите расчеты предыдущей задачи с обратным направлением тока в нижнем проводе.
Рассмотрим область между проводами предыдущей задачи. На каком расстоянии от верхнего провода суммарное магнитное поле минимально? Предположим, что токи равны и текут в противоположных направлениях.
Магнитное поле минимально на расстоянии a от верхнего провода или на полпути между проводами.
Лицензии и атрибутыМагнитное поле из-за тонкого прямого провода. Автор : Колледж OpenStax. Расположен по адресу : https://openstax.org/books/university-physics-volume-2/pages/12-2-magnet-field-due-to-a-thin-direct-wire. Лицензия : CC BY: Attribution . Условия лицензии : Скачать бесплатно на https://openstax.org/books/university-physics-volume-2/pages/1-introduction
Объяснение урока: Магнитное поле, создаваемое током в прямом проводе
В этом объяснении мы узнаем, как рассчитать магнитное поле, создаваемое током в прямом проводе.
Мы знаем, что движущийся заряд или ток создает магнитное поле. Длинный прямой отрезок провода, по которому течет ток.
𝐼 показано на диаграмме ниже. Поскольку в проводе присутствует ток, магнитное поле
производится вокруг провода и состоит из замкнутых концентрических кругов, как показано серыми петлями на диаграмме.
Силу результирующего магнитного поля 𝐵 можно найти на любом расстоянии 𝑑 от провода, используя приведенное ниже уравнение.
Напряженность магнитного поля, вызванного током в прямом проводе
Напряженность магнитного поля, 𝐵, на некотором расстоянии 𝑑 от прямого провода с током 𝐼 можно найти с помощью уравнения 𝐵=𝜇𝐼2𝜋𝑑, где 𝜇 — константа, известная как «проницаемость свободного пространства», и имеет значение 𝜇=4𝜋×10⋅/TmA.
Следует отметить, что расстояние 𝑑 необходимо измерять перпендикулярно проводу. Перпендикуляр измерение расстояния показано на диаграмме ниже.
Напряженность поля, 𝐵, уменьшается по мере удаления от провода, 𝑑, увеличивается. Это показано на приведенной ниже диаграмме, на которой показан вид по длине прямого токоведущего провода. проволока. Следует отметить, что точка в центре провода указывает на то, что ток направлен наружу и перпендикулярно — экрану.
Области, где линии поля расположены ближе друг к другу, указывают, где поле сильнее.
Хотя только некоторые линии поля
показаны выше, поле технически присутствует даже на бесконечно большом расстоянии от провода. Тем не менее, сила
поле пренебрежимо мало очень далеко. Это потому, что расстояние 𝑑 появляется в знаменателе
уравнения для напряженности магнитного поля; таким образом, 𝐵 и 𝑑 обратно пропорциональны
друг к другу, а напряженность магнитного поля стремится к 0, когда 𝑑 стремится к бесконечности. Эта пропорциональность
показано на графике ниже.
Давайте попрактикуемся в использовании уравнения для магнитного поля, создаваемого прямым проводом с током.
Пример 1: Расчет магнитного поля, создаваемого током в прямом проводе
По длинному прямому кабелю на промышленной электростанции протекает постоянный ток
100 А. Рассчитайте напряженность результирующего магнитного поля
на перпендикулярном расстоянии 0,06 м от этого кабеля. Использовать
4𝜋×10 Т⋅м/А для значения 𝜇. Дайте ответ в экспоненциальном представлении с точностью до двух знаков после запятой.
Ответ
Для начала вспомним уравнение для определения напряженности магнитного поля на расстоянии 𝑑 от прямого провода с током 𝐼, 𝐵=𝜇𝐼2𝜋𝑑.
Поскольку нам были даны значения для 𝜇, 𝐼 и 𝑑, мы готовы подставить их и решить для силы магнитного поля, 𝐵. Таким образом, у нас есть 𝐵=4𝜋×10⋅/()2𝜋(0,06).TmAAm
Мы можем упростить математику, сократив некоторые термины и единицы измерения. Мы отменим единицы метров, потому что м появляется в числителе и знаменателе. В числитель входят как 1/A и А, так что ампер тоже компенсируется. Это оставляет нам только единицу напряженности магнитного поля, тесла. Далее мы можем отменить 2𝜋 от числителя и знаменателя, поэтому имеем 𝐵=2×10(100)0,06=3,333×10,TT
Округлив до двух знаков после запятой, ответ будет 3,33×10 T.
Помимо использования точных значений для расчета напряженности поля, мы можем использовать уравнение магнитного поля, чтобы исследовать некоторые другие
концептуальные свойства.
Пример 2. Определение пропорциональности магнитного поля, обусловленного током в прямом проводе
По длинному прямому проводу течет постоянный ток, который создает напряженное магнитное поле 𝐵 тесла на перпендикулярном расстоянии 𝑑см от проволоки. Предполагая система не меняется, какова связь между 𝐵 и силой напряженности магнитного поля 𝐵 на перпендикулярном расстоянии 2𝑑 см от провода? Предположим 𝐵 и 𝐵 намного больше, чем напряженность магнитного поля Земли.
- 𝐵 = 14𝐵
- 𝐵 = 12𝐵
- 𝐵 = 𝐵
- 𝐵 = 2𝐵
- 𝐵 = 4𝐵
Ответ
Пусть начну определить напряженность магнитного поля на некотором расстоянии от прямой провод с током, 𝐵=𝜇𝐼2𝜋𝑑.
Здесь у нас есть два измерения напряженности поля, 𝐵 и 𝐵, измеренные на расстояниях
которые мы будем называть 𝑑 и 𝑑 соответственно.
Нам говорят, что все остальные свойства
системы постоянны, поэтому величина 𝜇𝐼2𝜋 эквивалентна в обоих случаях. Мы можем разработать соотношение, чтобы связать эти значения:
𝐵𝐵=𝑑𝑑.
Сравнивая измеренные расстояния от провода, мы знаем, что 𝑑 вдвое больше, чем 𝑑, поэтому 𝑑=2𝑑.
Подставляя это в уравнение выше, мы имеем 𝐵𝐵=2𝑑𝑑.
Теперь мы можем сократить члены 𝑑 в правой части уравнения: 𝐵𝐵=2.
Теперь, находя 𝐵, 𝐵=12𝐵.
Таким образом, напряженность магнитного поля 𝐵 измеряется на удвоенном расстоянии от провода как 𝐵 и имеет половину силы 𝐵. Следовательно, вариант Б правильный.
Пример 3. Расчет силы тока в прямом проводе с учетом магнитного поля. Напряженность поля
По прямому проводу в электрической цепи протекает постоянный ток
𝐼 A. Результирующее магнитное поле при
перпендикулярное расстояние 18 мм от этого провода
измерено как 1,2 × 10 T.
Рассчитайте 𝐼 с точностью до ампера. Использовать
4𝜋×10 Т⋅м/А для значения 𝜇.
Ответ
Здесь нам дано значение магнитного поля, создаваемого током в прямом проводе, и мы сказали найти значение тока. Начнем с того, что вспомним уравнение для напряженности магнитного поля за счет прямого токоведущего провода, 𝐵=𝜇𝐼2𝜋𝑑.
Чтобы найти ток 𝐼, мы умножим обе части уравнения на 2𝜋𝑑𝜇. Таким образом, у нас есть 𝐼=2𝜋𝑑𝐵𝜇.
Прежде чем мы продолжим, мы конвертируем наше значение расстояния в метры, так как оно дано нам в миллиметры. Мы знаем это 𝑑=18=0,018мм.
Теперь, подставив все наши значения, мы имеем 𝐼=2𝜋(0,018)1,2×104𝜋×10⋅/=10,8.mTTmAA
Округляя до ближайшего ампера, получаем, что сила тока в проводе равна 11 А.
До сих пор мы интересовались только величиной или силой магнитного поля, возникающего из-за тока в проводе. Однако,
мы должны помнить, что магнитное поле является векторной величиной, поскольку оно определяется как величиной, так и направлением.
Мы будем
используйте правило правой руки, чтобы определить направление магнитного поля, как описано ниже.
Правило: Правило правой руки для магнитного поля, обусловленного током в прямом проводе
Чтобы определить направление магнитного поля, обусловленного прямым проводником с током, выполните следующие действия:
- Направив большой палец правой руки в сторону течения.
- «Возьмите» проволоку, скручивая пальцы вокруг ее воображаемой оси. Направление, в котором сгибаются пальцы в соответствует направлению магнитного поля.
На приведенной ниже схеме показано, как правой рукой обматывать проволоку вокруг оси. Обратите внимание, как большой палец указывает на направление тока и что пальцы загибаются в том же направлении, что и магнитное поле.
В следующем примере мы попрактикуемся в использовании правила правой руки.
Пример 4: Использование правила правой руки для магнитного поля, обусловленного током в прямом проводе
По длинному прямому проводу течет постоянный ток 𝐼, который индуцирует магнитное поле
𝐵.
Силовые линии магнитного поля 𝐵 показаны на диаграмме. Судя по схеме,
укажите направление условного тока в проводе.
Ответ
Вспомните, что движущиеся заряды создают магнитное поле и что мы можем определить направление тока в проводе, используя правило правой руки. Для этого правой рукой «схватите» провод, большим пальцем указывая в направлении тока. Затем согните пальцы в кулак, и направление, в котором сгибаются пальцы, указывает направление движения. результирующее магнитное поле.
Чтобы проверить, идет ли ток снизу вверх, мы направляем большой палец вверх и сгибаем пальцы. В этом случае, как если смотреть сверху (как на диаграмме), магнитное поле будет направлено против часовой стрелки. Это противоречит тому, что показано на диаграмме, поэтому мы знаем, что ток не движется снизу вверх.
Мы можем убедиться, что ток действительно движется сверху вниз, сделав правой рукой большой палец вниз.