Question

По двум параллельным проводам, расположенным на расстоянии 30 см один от другого, протекают в одном направлении постоянные токи. Расстояние между опорами, на которых закреплены провода, равно 50 м. Сила тока в каждом проводе равна 150 А. Определите модуль и направление силы, с которой взаимодействуют провода с "дано" и с пояснениями

Answer 1

D = 40 см = 0,40 м

Μ₀ = 4π*10⁷ Гн/м — магнитная постоянная

F = μ₀*I₁*I₂*L / (2π*d) = 4π*10⁻⁷*100*100*100 / (2π*0,4) = 0,5

Answer 2

Хорошо, давайте рассмотрим этот вопрос шаг за шагом.

Сначала давайте определим, какая сила действует между двумя проводами. Для этого воспользуемся законом Ампера, который гласит, что сила взаимодействия двух параллельных проводов пропорциональна силе тока в каждом проводе и обратно пропорциональна расстоянию между проводами.

Формула для расчета силы взаимодействия двух проводов выглядит следующим образом:

F = (μ₀ * I₁ * I₂ * L) / (2π * d),

где F - сила взаимодействия, μ₀ - магнитная постоянная (4π * 10^(-7) Н/А²), I₁ и I₂ - силы тока в каждом проводе, L - длина проводов между опорами, а d - расстояние между проводами.

В нашем случае:
I₁ = 150 А,
I₂ = 150 А,
L = 50 м,
d = 30 см = 0,3 м.

Подставляем значения в формулу:

F = (4π * 10^(-7) Н/А² * 150 А * 150 А * 50 м) / (2π * 0,3 м).

Сокращаем:

F = (3 * 10^(-5) Н/м * 150 А * 150 А * 50 м) / 0,6 м.

Рассчитываем значение в числах:

F ≈ (3 * 10^(-5) Н/м * 150 * 150 * 50) / 0,6
≈ (3 * 225 * 50 * 50) / 0,6
≈ (3375 * 50 * 50) / 0,6
≈ (168750 * 50) / 0,6
≈ 8437500 / 0,6
≈ 14062500 Н.

Теперь, чтобы определить направление силы взаимодействия, мы можем использовать понятие взаимодействия равных и противоположно направленных сил. Учитывая, что оба провода протекают в одном направлении, сила между ними будет отталкивающей (поскольку одноименные полюса отталкиваются).

Итак, модуль силы взаимодействия между проводами составляет 14 062 500 Н, а направление силы - отталкивающее.

Я надеюсь, что этот ответ будет понятен для школьника. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!