Задача 10.

Расчёт магнитных полей

Задача 1.

Направление тока в контуре и направление линий индукции связаны правилом правого винта (буравчика). Используя правило, изобразить линии индукции внутри контура и вне его (более толстой линий выделена сторона, которая ближе).

Задача 2.

По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводникам, находящимся в вакууме на расстоянии R = 10 см друг от друга текут токи I₁ = 2 А и I₂ = 3 А одинакового направления. Найти индукцию магнитного поля в точках C, D, G, лежащих на прямой, соединяющей оба проводника и им перпендикулярной: r_C = 2 см, r_D = 3 см, r_G = 4 см.

I₁ I₂

x x x

C G D

Задача 3.

Два бесконечно длинных прямых проводника расположены в одной плоскости перпендикулярно друг другу. Токи I₁ = 2 А и I₂ = 3 А. Найти напряжённость магнитного поля в точках М₁ и М₂, если АМ₁ = АМ₂ = 1 см, DМ₁ = CM₂ = 2 cм.

I₁

M₁ x A x x M₂

D C I₂

Задача 4

Два бесконечно длинных прямых проводника расположены перпендикулярно друг другу и находятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Токи I₁ = 2 А и I₂ = 3 А. Найти напряжённость магнитного поля в точках М₁ и М₂, расположенных на прямой АВ, если АМ₁ = АМ₂ = 1 см, AB = 2 cм. Решить задачу для разных направлений тока I₂.

I₁

AB

M₁ M₂ I₂

Задача 5.

Два круглых витка с токами расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях так, что центры этих витков совпадают. Радиус каждого витка 2 см, токи равны по величине I₁ = I₂ = 5 А. Найти напряжённость магнитного поля в центре этих витков.

Задача 6.

Два круглых витка радиусами 4 см каждый с токами I₁ = I₂ = 2 А. расположены в параллельных плоскостях на расстоянии 10 см друг от друга. Прямая, проходящая через центры витков перпендикулярна этим плоскостям. Найти напряжённость магнитного поля на оси витков в точке находящейся на равном расстоянии о них. Если

а) токи в витках текут в одном направлении;

б) токи в витках текут в противоположных направлениях.

Задача 7.

Прямой бесконечно длинный провод изогнут в центральной части в виде круглой петли радиусом 2 см. ток в проводе 2 А. Найти напряжённость магнитного поля в центре витка.

Задача 8.

Найти индукцию магнитного поля создаваемого отрезком АС бесконечно длинного провода в точке G равноудалённой от концов отрезка, находящейся на расстоянии 4 см от его середины. Длина отрезка AC 20 см, а сила тока в нём I = 10 А.

А α ₂

Iα ₁G

С

Задача 9.

Определить индукцию магнитного поля в центре проволочной квадратной рамки со стороной 15 см, если по ней течёт ток 5 А.

Задача 10.

Требуется получить напряжённость магнитного поля 1 кА/м в соленоиде длиной 20 см и диаметром 5 см. Найти число ампер-витков I/N необходимое для этого соленоида и разность потенциалов, которую надо приложить к концам обмотки из медного провода диаметром 0, 5 мм. Считать поле соленоида однородным

Цель

Развитие мышления при изменении условий задач.

Усвоение алгоритма решения задач на расчёт магнитных полей:

а) сколько полей существует в рассматриваемой точке пространства;

б) чем создаются эти поля;

в) принцип суперпозиции полей;

г) определение направления вектора индукции (напряжённости) каждого магнитного поля, существующего в рассматриваемой точке;

д) формулы для вычисления числового значения индукции каждого магнитного поля;

е) выполнение необходимых действий в соответствие с требованиями задачи.