Задача 4-4: Имеются два провода, расстояние между которыми составляет 1,5 м. Протекают токи I1=I2=150 А в одном
Задача 4-4: Имеются два провода, расстояние между которыми составляет 1,5 м. Протекают токи I1=I2=150 А в одном и том же направлении. Необходимо определить силу и направление, действующие на каждый изолятор, при условии, что расстояние между проводами а=50 мм.
Задача: Вдоль прямолинейного медного проводника с поперечным сечением S=16 мм2 протекает ток I=100 А. Требуется определить напряженность поля и магнитную индукцию в точках, находящихся от оси проводника на расстояниях а=0, 1, 2,5, 4, 5, 8 и 10 мм. Также необходимо определить Н и В на поверхности проводника. Необходимо построить графики зависимостей Н=F(а) и В=F(а).
Задача: Вдоль прямолинейного медного проводника с поперечным сечением S=16 мм2 протекает ток I=100 А. Требуется определить напряженность поля и магнитную индукцию в точках, находящихся от оси проводника на расстояниях а=0, 1, 2,5, 4, 5, 8 и 10 мм. Также необходимо определить Н и В на поверхности проводника. Необходимо построить графики зависимостей Н=F(а) и В=F(а).
Solnechnyy_Zaychik 47
Задача 4-4:Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон Био-Савара-Лапласа.
Согласно закону Био-Савара-Лапласа, сила взаимодействия между двумя проводниками определяется как:
\[dF = \frac{\mu_0}{4\pi} \cdot \frac{\left|I_1 \cdot I_2 \cdot dl_1 \cdot dl_2\right|}{r}\]
где \(dF\) - сила взаимодействия между элементами \(dl_1\) и \(dl_2\), \(\mu_0\) - магнитная постоянная (\(\mu_0 \approx 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Тл} \cdot \text{м/А}\)), \(I_1\) и \(I_2\) - токи в проводниках, \(r\) - расстояние между проводниками.
Также, мы знаем, что расстояние между проводами \(a = 50 \, \text{мм}\), что равно \(a = 0.05 \, \text{м}\).
Теперь давайте приступим к решению задачи.
1. Для определения силы и направления, действующих на каждый изолятор, будем рассматривать каждый проводник по отдельности.
- Для первого проводника:
В данном случае, у нас есть только один проводник.
Расстояние между проводами для первого проводника \(r_1 = 0.05 \, \text{м}\).
Сила, действующая на первый проводник, будет равна:
\[F_1 = \frac{\mu_0}{4\pi} \cdot \frac{{I_1^2 \cdot l_1 \cdot a}}{{r_1}}\]
Где \(l_1\) - длина первого проводника.
Таким образом, мы можем определить силу и направление, действующие на первый проводник.
- Для второго проводника:
Для второго проводника, нам также известно расстояние \(a\) и длина \(l_2\) второго проводника.
Расстояние между проводами для второго проводника \(r_2 = 1.5 + 0.05 = 1.55 \, \text{м}\) (сумма расстояния между проводами и \(a\)).
Сила, действующая на второй проводник, будет равна:
\[F_2 = \frac{\mu_0}{4\pi} \cdot \frac{{I_2^2 \cdot l_2 \cdot a}}{{r_2}}\]
Таким образом, мы можем определить силу и направление, действующие на второй проводник.
Теперь у нас есть все необходимые формулы для решения задачи. Предлагаю подставить известные данные и рассчитать силу и направление, действующие на каждый изолятор.