Физика: Завдання 6, треба детальне пояснення.

Завдання 6, треба детальне пояснення.

👇

Увидеть ответ

Открыть все ответы

Ответ:

lenapakhomowa

28.08.2021

570 мкТл; 6,6 мкТл; 1,11 мкТл; 0,35 мкТл; 0,15 мкТл

454 А/м; 5,3 А/м; 0,88 А/м; 0,28 А/м; 0,12 А/м

Объяснение:

Здравствуйте за интересную и сложную задачу.

Из соображений симметрии найдем индукцию магнитного поля в точке А (первый рисунок), создаваемую только одним проводником. Как нетрудно убедиться, результирующее поле от всех 4 проводников в точек А будет равно

$B_0=4B_x=4Bcos\phi$

Найдем поле B, создаваемое одной стороной квадрата в точке А. Для этого несколько изменим наш угол зрения (второй рисунок).

Закон Био-Савара-Лапласа для малого элемента тока dl имеет вид

$dB=\frac{\mu_0I}{4\pi }\frac{sin\alpha }{r^2}dl$

Выразим малый элемент длины проводника dl через угол и расстояние от проводника до точки наблюдения

$r=\frac{b}{sin\alpha }$

$dl=\frac{rd\alpha }{sin\alpha } =\frac{bd\alpha }{sin^2\alpha }$

С учетом этого

$dB=\frac{\mu_0I}{4\pi } \frac{sin\alpha }{b}d\alpha$

Магнитную индукцию, создаваемую всем отрезком проводника легко найти, взяв соответствующий определенный интеграл

$B=\frac{\mu_0I}{4\pi b} \int\limits^{\alpha_2 }_{\alpha_1 } {sin\alpha } \, d\alpha =-\frac{\mu_0I}{4\pi b} cos\alpha |_{\alpha _1} ^{\alpha_2}=\frac{\mu_0I}{4\pi b}(cos\alpha _1-cos\alpha_2 )$

Возвращаемся к нашей пространственной задаче. Расстояние b, очевидно, равно (далее я буду оперировать числами, иначе формулы обрастут переменными как снежный ком)

$b=\sqrt{\frac{a^2}{4} +x^2}=\sqrt{\frac{0.1^2}{4}+x^2 }=\sqrt{0.0025+x^2}$

Углы α₁ и α₂, а точнее сразу их косинусы $cos\alpha _1=\frac{a}{2\sqrt{\frac{a^2}{4} +b^2} }= \frac{a}{2\sqrt{\frac{a^2}{4} +b^2} }=\frac{a}{2\sqrt{\frac{a^2}{4} +0.0025+x^2} }=\frac{0.1}{2*\sqrt{0.0025+0.0025+x^2} }=$

$=\frac{0.05}{\sqrt{0.005+x^2} }$

$cos\alpha _2=cos(\pi -\alpha_1 )=-cos\alpha _1=\frac{-0.05}{\sqrt{0.005+x^2} }$

Магнитное поле, создаваемое одной стороной квадрата в точке А

$B=\frac{\mu_0I}{4\pi \sqrt{0.0025+x^2} }\frac{0.1}{\sqrt{0.005+x^2} }$

Проекция вектора B на ось х

$B_x=Bcos\phi=B\frac{a}{2b}=B\frac{a}{2\sqrt{0.0025+x^2} }=B\frac{0.05}{\sqrt{0.0025+x^2} } =$

$=\frac{\mu_0I}{4\pi \sqrt{0.0025+x^2} }\frac{0.1}{\sqrt{0.005+x^2} }\frac{0.05}{\sqrt{0.0025+x^2} } =\frac{0.005\mu_0I}{4\pi (0.0025+x^2)\sqrt{0.005+x^2} }$

Результирующее поле со стороны всего квадрата будет в 4 раза больше

$B_0=\frac{0.02\mu_0I}{4\pi (0.0025+x^2)\sqrt{0.005+x^2} }$

Вот, почти все. Осталось только подставить в последнюю формулу ваши значения координаты х и произвести расчеты

$B_0(0)=\frac{0.02*4\pi *10^-^7*5}{4\pi *0.0025*0.007} =0.00057$ Тл

$B_0(0.1)=\frac{0.02*4\pi *10^-^7*5}{4\pi* 0.0125*0.122}= 6.6*10^-^6$ Тл

$B_0(0.2)=\frac{0.02*4\pi *10^-^7*5}{4\pi* 0.0425*0.212}=1.11*10^-^6$ Тл

$B_0(0.3)=\frac{0.02*4\pi *10^-^7*5}{4\pi* 0.0925*0.31}=3.49*10^-^7$ Тл

$B_0(0.4)=\frac{0.02*4\pi *10^-^7*5}{4\pi* 0.163*0.41}=1.5*10^-^7$ Тл

Напряженность магнитного поля легко найти из соотношения

$H_0=\frac{B}{\mu_0}$

Тогда

H_0(0)=454 А/м

H_0(0.1)=5.3 А/м

H_0(0.2)=0.88 А/м

H_0(0.3)=0.28 А/м

H_0(0.4)=0.12 А/м.

решить. Какими формулами и теоремами пользовались при решении?

4,4(81 оценок)

Ответ:

myka1

28.08.2021

1. F=G*m1*m2/R^2; G=6,67*10^ -1. F=6,67*10^-11*10^7*10^7/1000^2=0,00667H= 6,67 мН. ответ: б)

2. Влево: 530+540=1070Н. Вправо: 560+520=1080Н. Канат передвинется вправо с результирующей силой: 1080-1070=10Н. ответ: а).

3. Число электронов равно порядковому номеру вещества. То есть 13. ответ: б).

4. 54км/ч=54/3,6=15 м/с.
   Дано: V0=15м/с; t=10c; S=155м. Найти: а-? V-?
   Решение: S=V0+(at)^2/2 отсюда а= (2(S-V0*t))/t^2=(2(155-15*10))/10^2=(2*5)/100 =0,1 м/с^2 - это ускорение.
   V=V0+at=15+0,1*10=16 м/с. - это конечная скорость.
   ответ: 0,1м/с^2; 16м/с.
5. Дано: l=12м; S=4мм^2; U=72мВ=0,072В; p=0,12 Ом*мм^2/м.
Найти: I(это как бы Ай английская)-?
    Решение: R=(p*l)/S=(0,12*12)/4=0,36 Ом. I=U/R=0,072/0,36=0,2 А.
   ответ: 0,2А.

4,8(16 оценок)

Это интересно:

Философия-и-религия

20.10.2020

Как облечься во Всеоружие Божие: наставление для верующих...

Кулинария-и-гостеприимство

13.05.2023

Как отчистить старые кастрюли быстро и безопасно...

Праздники-и-традиции

14.05.2020

Как наполнить рождественский чулок: идеи для украшения...

Кулинария-и-гостеприимство