Какова напряженность магнитного поля в точке, находящейся на продолжении одной из сторон угла, если по длинному проводу, согнутому под прямым углом, идет ток 20 А и расстояние до точки составляет 2 см от вершины угла?

Физика 10 класс Магнитное поле тока напряженность магнитного поля угол ток 20 А расстояние 2 см провод магнитное поле физика задачи по физике Новый

Для решения задачи о напряженности магнитного поля в точке, находящейся на продолжении одной из сторон угла, нам нужно воспользоваться законом Био-Савара и принципом суперпозиции магнитных полей.

Шаг 1: Определим параметры задачи.

• Ток I = 20 А.
• Расстояние до точки от вершины угла r = 2 см = 0.02 м.

Шаг 2: Найдем напряженность магнитного поля от каждого из проводников.

У нас есть проводник, согнутый под прямым углом, который состоит из двух прямолинейных участков. Мы будем рассматривать каждый из этих участков отдельно и затем суммируем их contributions.

Шаг 3: Рассмотрим первый проводник.

Для прямолинейного проводника, по которому течет ток, напряженность магнитного поля в точке на расстоянии r от проводника определяется по формуле:

B = (μ0 * I) / (2 * π * r),

где μ0 - магнитная проницаемость свободного пространства, равная 4π * 10^-7 Тл·м/A.

Для первого проводника, который находится на расстоянии 2 см от точки:

• r1 = 0.02 м.
• B1 = (4π * 10^-7 Тл·м/A * 20 А) / (2 * π * 0.02 м) = (4 * 10^-7 * 20) / (0.04) = 2 * 10^-5 Тл.

Шаг 4: Рассмотрим второй проводник.

Для второго проводника, который также находится на расстоянии 2 см от точки, но в другом направлении, напряженность магнитного поля также будет рассчитываться по аналогичной формуле:

• r2 = 0.02 м.
• B2 = (4π * 10^-7 Тл·м/A * 20 А) / (2 * π * 0.02 м) = 2 * 10^-5 Тл.

Шаг 5: Сложим магнитные поля.

Напряженности магнитных полей от двух проводников направлены в разные стороны, и мы можем использовать принцип суперпозиции для их суммирования. В данном случае, если один проводник создает поле в одну сторону, а другой - в перпендикулярную, то результирующее магнитное поле будет равно векторной сумме этих полей.

Так как углы между ними равные, мы можем использовать теорему Пифагора:

• B_total = √(B1² + B2²) = √((2 * 10^-5)² + (2 * 10^-5)²) = √(2 * (2 * 10^-5)²) = 2 * 10^-5 * √2.

Шаг 6: Подсчитаем окончательное значение.

B_total = 2 * 10^-5 * √2 ≈ 2.83 * 10^-5 Тл.

Ответ: Напряженность магнитного поля в точке, находящейся на продолжении одной из сторон угла, составляет примерно 2.83 * 10^-5 Тл.