Две небольшие одинаковые катушки расположены так, что их оси лежат на одной прямой. Расстояние между катушками 200 мм, значительно превышает их линейные размеры. Число витков каждой катушки 100, радиус витков 10 мм. С какой силой взаимодействуют катушки,

18 ноября 2025
Физика

Условие:

Две небольшие одинаковые катушки расположены так, что их оси лежат на одной прямой. Расстояние между катушками 200 мм, значительно превышает их линейные размеры. Число витков каждой катушки 100, радиус витков 10 мм. С какой силой взаимодействуют катушки, если по ним идёт одинаковый ток 0,1 А?

Решение:

Рассмотрим две маленькие одинаковые катушки, которые расположены вдоль одной оси на расстоянии d = 200 мм = 0,2 м. При условии, что размеры катушек намного меньше расстояния между ними, можно аппроксимировать каждую катушку как магнитный диполь. 1. Определим магнитный момент одной катушки. Магнитный момент m рассчитывается по формуле m = N · I · S, где N – число витков, I – сила тока, S – площадь одного витка. У нас: N = 100, I = 0,1 А, радиус витка r = 10 мм = 0,01 м. Площадь круга: S = π · r² = π · (0,01)² = π · 10⁻⁴ м². Таким образом, m = 100 · 0,1 · (π · 10⁻⁴) = 10 · (π · ...