2009-03-20 Ostatnia modyfikacja.

Zadanie

Zadanie. Indukcja magnetyczna.

Dwa przewodniki kołowe, jeden o promieniu r a drugi 2r umieszczono w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B, którego strumień jest prostopadły do płaszczyzny, na której leżą przewodniki.

Oblicz wartość strumienia indukcji magnetycznej przenikającego powierzchnię znajdującą się między przewodnikami.

Rozwiązanie

Dane

, ,

Szukane

Rozwiązanie

Strumień pola magnetycznego Φ o indukcji B przenikającego powierzchnię o polu ΔS definiujemy jako:

gdzie
  oznacza kąt, jaki tworzy wektor indukcji pola magnetycznego z prostą prostopadłą do powierzchni  .
W naszym przypadku powierzchnia  jest powierzchnią pierścienia zawartego między przewodnikami. Jest to oczywiste, ponieważ gdy odejmiemy pole koła S2 o promieniu r od pola powierzchni koła S1 o promieniu 2r, otrzymamy nasz pierścień.

             (1)

gdzie:

                      (2)

                (3)

Wiemy, że przewodniki są umieszczone w polu magnetycznym, którego wektor B jest ustawiony prostopadle do powierzchni objętej przez te przewodniki. Oznacza to, że prosta prostopadła do powierzchni ΔS, jaką tworzą te dwa przewodniki, jest równoległa do wektora indukcji B, czyli

 Dzięki temu:

                    (4)

Podstawiając (1), (2), (3), (4) do wzoru na strumień pola magnetycznego Φ, otrzymamy:

czyli

Strumień indukcji magnetycznej przenikającej przez powierzchnię pierścienia, zawartą między przewodnikami wynosi

Odpowiedź

 

Dyskusja

 

Podstawa teoretyczna

Artykuły na stronie

Pole magnetyczne

Pole magnetyczne przewodników z prądem

Linki

...

Zadania z przedmiotu

Zadania