1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Ток 50 А течет по тонкому замкнутому проводнику изображ...
Разбор задачи

Ток 50 А течет по тонкому замкнутому проводнику изображенному на рисунке. Радиус изогнутой части проводника 120 мм, угол . Найти магнитную индукцию в точке О.

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Электричество и магнетизм
  • #Электродинамика
Ток 50 А течет по тонкому замкнутому проводнику изображенному на рисунке. Радиус изогнутой части проводника 120 мм, угол . Найти магнитную индукцию в точке О.

Условие:

Ток 50 А течет по тонкому замкнутому проводнику изображенному на рисунке. Радиус изогнутой части проводника 120 мм, угол 2φ=90∘2 \varphi=90^{\circ}. Найти магнитную индукцию в точке О.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся законом Био-Савара-Лапласа, который описывает магнитное поле, создаваемое током в проводнике. В данном случае мы имеем тонкий замкнутый проводник с током I=50 АI = 50 \, \text{А} и радиусом изогнутой части R=120 мм=0.12 мR = 120 \, \text{мм} = 0.12 \, \text{м}. Угол 2φ=90∘2\varphi = 90^\circ означает, что мы рассматриваем четверть окружности.

  1. Определим магнитную индукцию для изогнутой части проводника.

    Формула для магнитной индукции в точке, находящейся на оси симметрии изогнутого проводника, задана следующим образом:

    B=μ0I4πR⋅∫sin⁡(θ) dθ B = \frac{\mu_0 I}{4\pi R} \cdot \int \sin(\theta) \, d\theta

    где μ0\mu_0 — магнитная проницаемость вакуума (μ0≈4π×10−7 Тл⋅м/А\mu_0 \approx 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}), II — ток, RR — радиус, а θ\theta — угол, под которым рассматривается элементарный ток.

  2. Определим пределы интегрирования.

    У нас есть угол 2φ=90∘2\varphi = 90^\circ, что означает, что φ=45∘\varphi = 45^\circ. Таким образом, мы будем интегрировать от −φ-\varphi до φ\varphi, то есть от −45∘-45^\circ до 45∘45^\circ.

  3. Запишем интеграл.

    Подставим пределы интегрирования:

    B=μ0I4πR⋅∫−π4π4sin⁡(θ) dθ B = \frac{\mu_0 I}{4\pi R} \cdot \int_{-\frac{\pi}{4}}^{\frac{\pi}{4}} \sin(\theta) \, d\theta

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой принцип или закон используется для определения магнитной индукции, создаваемой током в проводнике?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод