2009-03-20 Ostatnia modyfikacja.
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.
,
,
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