В средната част на дългия соленоид има сегмент

В средната част на дългия соленоид има парче проводник с дължина 2 см, през което протича ток от 4 А. Проводникът е разположен перпендикулярно на оста на соленоида. Върху този участък от проводника действа сила от 10^-5 N. Необходимо е да се намери силата на тока в намотката на соленоида, при условие че има 10 навивки за всеки сантиметър дължина на соленоида и няма ядро.

За да решим задачата, ще използваме закона на Био-Савар-Лаплас, който описва магнитното поле, създадено от ток в проводник. Съгласно този закон магнитното поле, създадено върху парче проводник, е пропорционално на силата на тока в проводника, дължината на проводника и броя на навивките на единица дължина на соленоида. Така може да се напише следното уравнение:

B = (mu * N * I) / L,

където B е магнитната индукция, mu е магнитната константа, N е броят на навивките на единица дължина, L е дължината на проводника и I е силата на тока в проводника.

Известно е, че сила, причинена от взаимодействието на магнитно поле със силата на тока, действа върху парче проводник. Тази сила е равна на:

F = B * I * L.

Като заместим стойността на тока и дължината на проводника, можем да изразим магнитната индукция:

B = F / (I * L) = 10^-5 N / (4 A * 0,02 m) = 1,25 Tl.

Така магнитната индукция на парче проводник е 1,25 тесла. Известно е, че за всеки сантиметър дължина на соленоида има 10 навивки и няма ядро. Следователно броят на завъртанията в намотката на соленоида е равен на:

N = (дължина на соленоида) * (брой навивки на единица дължина) = 100 cm * 10 = 1000.

И накрая, токът в намотката на соленоида се изчислява по формулата:

I' = B * L * N / mu = (1,25 T) * (100 cm) * (1000) / (4 * pi * 10^-7 T * m / A) = 9,92 A.

По този начин токът в намотката на соленоида е 9,92 A.

***

Този продукт е физичен проблем, който описва изчисляването на силата на тока в намотката на соленоида.

Условието гласи, че в средната част на дългия соленоид има парче проводник с дължина 2 см и ток 4 А, разположено перпендикулярно на оста на соленоида, върху което действа сила 10^-5 N. Също така е известно, че има 10 навивки на 1 см дължина на соленоида и липсва сърцевината.

За да се реши задачата, е необходимо да се използва законът на Biot-Savart-Laplace, който позволява да се изчисли магнитното поле във всяка точка на пространството около тока. Формула за изчисляване на магнитното поле върху оста на соленоида: B = μ₀ * N * I / L, където B е магнитната индукция, μ₀ е магнитната константа, N е броят на завъртанията на 1 метър дължина на соленоида, I е сила на тока в намотката на соленоида, L - дължина на соленоида.

За да намерите магнитната индукция по оста на соленоида, е необходимо да знаете броя на завъртанията на 1 cm дължина на соленоида: N = 10. Тогава магнитната индукция по оста на соленоида ще бъде равна на: B = μ₀ * 10 * I / 1.

Силата, действаща върху парче проводник, е равна на произведението на тока и дължината на проводника чрез магнитната индукция по оста на соленоида: F = I * l * B. Замествайки известните стойности, получаваме: F = 4 * 0,02 * μ₀ * 10 * I.

Тъй като F = 10^-5 N, можем да изразим I: I = F / (4 * 0,02 * μ₀ * 10). Замествайки числените стойности, получаваме: I ≈ 1,26 A.

Отговор: Токът в намотката на соленоида при дадени условия е приблизително 1,26 A.

***

1. Страхотно качество на звука на новите ми слушалки! Благодарение на цифровите технологии музиката звучи все едно съм на концерт.
2. Много съм доволен от новия си фотоапарат - цифровата обработка на изображения ми позволява да правя висококачествени снимки дори при трудни условия на осветление.
3. Изтеглянето на филма отне само няколко минути благодарение на доставката на цифрово съдържание. Сега мога да се наслаждавам на гледането без забавяне или прекъсване.
4. Дигиталната книга е удобна и икономична. Вече имам достъп до огромна библиотека от книги направо на моя смартфон.
5. Бях приятно изненадан колко лесно беше да настроя новата си цифрова джаджа - всичко беше интуитивно и лесно за използване.
6. Инструментите за цифрово рисуване са истинско откритие за мен! Сега мога да създавам професионални илюстрации направо на моя компютър.
7. Като професионалист в звукозаписа мога да кажа, че цифровите аудио интерфейси са истински пробив в света на аудиозаписите. Качеството на звука на моите записи се подобри значително благодарение на тази технология.

Особености:

Електронната книга е чудесен избор за любителите на четенето! Удобен, лек и побира хиляди книги в едно устройство.

Софтуерът за редактиране на снимки е просто божи дар за любителите на фотографията! С него можете лесно да подобрите качеството на снимките и да създадете красиви колажи.

Игровата конзола е чудесен начин да се забавлявате в свободното си време! Богатият избор от игри и възможността да играете с приятели го правят незаменим за любителите на видеоигрите.

Музикален плейър - удобен и компактен начин да слушате любимата си музика навсякъде и по всяко време! Доброто качество на звука и голямата памет го правят привлекателен за любителите на музиката.

Онлайн курсът е чудесна възможност да научите нови неща и да се развивате! Гъвкавите графици на часовете и достъпността от всяка точка на света правят онлайн обучението популярно сред много хора.

Програмата за счетоводни финанси - лесен и удобен начин да контролирате своите разходи и приходи! Ще ви помогне да следите финансите и да планирате бюджета си.

Цифровият фотоапарат е чудесно решение за любителите на фотографията и видеозаснемането. Високото качество на изображението и лекотата на използване го правят незаменим за тези, които искат да уловят важните моменти от живота.