Физика решите задачу Параллельно плоскости, в которой лежит круговой виток с током, расположен прямой бесконечно длинный провод на расстоянии 20 см от плоскости. В витке радиусом 30 см проходит ток 3А. Определить индукцию магнитного поля в центре витка, если в проводнике течёт ток 3.14 А. Сделать рисунок и указать направление вектора магнитной индукции.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся формулой для определения магнитного поля, создаваемого проводником с током
[B = \frac{{\mu_0 I}}{2\pi r},
где (B) - индукция магнитного поля, создаваемого проводником
(\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{Гн/м}) - магнитная постоянная
(I) - сила тока в проводнике
(r) - расстояние от проводника до точки, где определяется магнитное поле.

Для центра кругового витка (r) равно радиусу витка, то есть 30 см = 0.3 м
Для проводника (r = 0.2 \, \text{м}).

Сначала найдем индукцию магнитного поля от проводника
[B_1 = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \times 3.14}}{2\pi \times 0.2} = 1.57 \times 10^{-6} \, \text{Тл}.]

Теперь найдем индукцию магнитного поля от витка
[B_2 = \frac{{4\pi \times 10^{-7} \times 3}}{2\pi \times 0.3} = 1 \times 10^{-5} \, \text{Тл}.]

Итоговая индукция магнитного поля в центре витка будет равна разности поля, создаваемого проводником, и поля, создаваемого витком
[B = B_2 - B_1 = (1 \times 10^{-5} - 1.57 \times 10^{-6}) \, \text{Тл} = 8.43 \times 10^{-6} \, \text{Тл}.]

Направление вектора магнитной индукции соответствует правилу правого винта: если направление тока в проводнике совпадает с вектором радиуса кругового витка при обходе по часовой стрелке, то вектор магнитной индукции будет направлен внутрь плоскости витка.

Таким образом, индукция магнитного поля в центре витка равна (8.43 \times 10^{-6} \, \text{Тл}) и направлена внутрь плоскости витка.