Яка величина струму в двохпровідній лінії постійного струму, якщо сила взаємодії між провідниками на кожний метр довжини 10^-4Н, а відстань між провідниками 20см?
Совершенная работа - это работа, которая совершалась для того, чтобы прийти к некоторому результату (допустим, работа турбин на гэс приводит к выработке электроэнергии, сгоревшее топливо в двигателе внутреннего сгорания заставляет колеса автомобиля вращаться и т. а полезная работа - это и есть тот результат, который нужно получить, т.е. это то, для чего данная работа совершается (электроэнергия в гэс, энергия движения автомобиля). в реальных системах не вся совершенная работа является полезной, так как имеют место потери энергии, связанные с выбросами энергии в окружающую среду, изнашиванием механизмов, дефектами и несовершенством машин, вырабатывающих энергию, и их частей. поэтому, полезная работа всегда оказывается меньше совершенной (например, вы включили электрический чайник, чтобы вскипятить воду, и заметили, что нагрелся сам чайник, окружающий воздух, водяной пар, который выделился в окружающую среду, а если бы система была идеальной, то нагрелась бы только вода и нагрелась бы значительно быстрее, а полезная работа, которая пошла только на нагревание воды, была бы равна совершенной). в связи с этим вводится специальная величина, называемая коэффициентом полезного действия (кпд) установки, которая показывает отношение полезной работы к совершенной. например, кпд самых совершенных на сегодняшний день установок - электродвигателей - равно 98%.)
Для двохпровідної лінії з постійним струмом сила взаємодії між двома провідниками на одиницю довжини може бути визначена за формулою:
F = (μ/2π) * I^2 * d
де μ - магнітна проникність повітря (4π * 10^-7 Гн/м), I - сила струму в провідниках і d - відстань між провідниками.
Отже, для даної задачі:
F = 10^-4 Н/м
d = 0.2 м
μ = 4π * 10^-7 Гн/м
Застосовуючи формулу, отримуємо:
10^-4 = (4π * 10^-7 / 2π) * I^2 * 0.2
Розв'язуючи для I, маємо:
I = √(10^-4 / (2π * μ * d)) = 2 A
Отже, струм в двохпровідній лінії становить 2 А.