Задачі для самостійного розв’язування. 5. 1. Два прямолінійних довгих провідники розташовані паралельно на відстані d = 10 см один від одного

5.1. Два прямолінійних довгих провідники розташовані паралельно на відстані d = 10 см один від одного. Провідниками течуть струми в протилежних напрямах. Знайти модуль і напрям напруженості магнітного поля в точці, що знаходиться на відстані a = 10см від кожного провідника.

5.2. Довгим вертикальним провідником зверху вниз протікає струм I = 8 A. На якій відстані а від нього напруженістьполя, що утворюється від додавання земного магнітного поля і поля струму, спрямована вертикально вгору? Горизонтальна складова напруженості земного поля .

5.3. Знайти напруженість магнітного поля, створеною відрізком АВ прямолінійного провідника зі струмом, у точці С, розташованій на перпендикулярідо середини цього відрізка на відстані a = 5 см від нього. В провіднику тече струм I = 20 A. Відрізок АВ провідника видно із точки С під кутом 60°.

5.4. Відрізок прямолінійного провідника зі струмом має довжину 30 см. При якій граничній відстані а від нього для точок, що лежать на перпендикулярі до його середини, магнітне поле можна розглядати як поле нескінченно довгого прямолінійного струму? Похибка при такому припущені не повинна перевищувати 5%. Вказівка. Похибка, що допускається, де напруженість поля від відрізка провідника зі струмом. напруженість поля від нескінченно довгого прямолінійного струму.

5.5. У точці С, розташованій на відстані а = 5 см від нескінченно довгого прямолінійного провідника зі струмом, напруженість магнітного поля А/м. При якій граничній довжині провідника це значення напруженості буде вірним з точністю до 2%? Знайти напруженість магнітного поля в точці С, якщо провідник зі струмом має довжину 20 см і точка С розташована на перпендикулярі до середини цього провідника.

5.6. Струм І =20 А протікає в довгому провіднику, зігнутому під прямим кутом. Знайти напруженість магнітного поля в точці, що лежить на бісектрисі цього кута і віддаленій від вершини кута на відстань а = 10 см.

5.7. Знайти магнітну індукцію в центрі тонкого кільця, в якому проходить струм силою I = 10 А. Радіус r кільця дорівнює 5 см.

5.8. Струм I = 20 А, протікаючи кільцем з мідного дроту перерізом S = 1 мм , створює в центрі кільця напруженість магнітного поля H = 178 А/м. Яка різниця потенціалів U прикладена до кінців дроту, що утворив кільце?

5.9. Знайти напруженість магнітного поля на осі кругового контуру на відстані а = 3 см від його площини. Радіус контура R = 4 см, струм у контурі .

5.10. Напруженість магнітного поля в центрі кругового витка . Радіус витка R = 11 см. Знайти напруженість магнітного поля на осі витка на відстані а = 10 см від його площини.

5.11. Два кругових витки радіусом R = 4 см кожний розташовані в паралельних площинах на відстані d = 10 см один від одного. Витками течуть струми . Знайти напруженість магнітного поля на осі витків у точці, що знаходиться на рівній відстані від них. Задачу розв’язати, коли: а) струми у витках течуть в одному напрямку; б) струми у витках течуть у протилежних напрямках.

5.12. Два кругових витки радіусом R = 4 см кожний розташовані в паралельних площинах на відстані d = 5 см один від одного. Витками течуть струми . Знайти напруженість магнітного поля в центрі одного з витків. Задачу розв’язати, коли: а) струми у витках течуть в одному напрямі, б) струми у витках течуть у протилежних напрямах.

5.13. Знайти напруженість магнітного поля в точках осі кругового витка діаметром D = 10 см, в якому тече струм I = 10 А. Скласти таблицю значень і побудувати графік для значень в інтервалі см через кожні 2 см.

5.14. Два кругових витки розташовані в двох взаємно перпендикулярних площинах так, що центри цих витків збігаються. Радіус кожного витка R = 2 см, струми у витках . Знайти напруженість магнітного поля в центрі цих витків.

5.15. Із дроту довжиною 1 м зроблена квадратна рамка. В рамці тече струм I = 10 А. Знайти напруженість магнітного поля в центрі рамки.

5.16. У центрі кругового витка із дроту створюється магнітне поле напруженістю при різниці потенціалів на кінцях витка. Яку треба прикласти різницю потенціалів , щоб одержати таку ж напруженість магнітного поля в центрі витка вдвічі більшого радіуса, зробленого з того ж дроту?

5.17. В дротяній рамці, що має форму правильного шестикутника, протікає струм I = 2 А. При цьому в центрі рамки утвориться магнітне поле напруженістю = 33 А/м. Знайти довжину дроту, з якого зроблена рамка.

5.18. В обмотці дуже короткої котушки радіусом r = 16 см проходить струм силою I = 5 А. Скільки витків N дроту намотано на котушку, якщо напруженість магнітного поля в її центрі дорівнює 800 А/м?

5.19. Котушка довжиною l = 20 см має N = 100 витків. В обмотці котушки проходить струм силою I =5 А. Діаметр d котушки дорівнює 20 см. Визначити магнітну індукцію В в точці, що лежить на осі котушки на відстані а = 10 см від її краю.

5.20. Довгий прямий соленоїд із дроту діаметром d = 0, 5мм намотаний так, що витки щільно прилягають один до одного. Яка напруженість магнітного поля всередині соленоїда при силі струму I = 4 А? Товщиною ізоляції знехтувати.

5.21. Обмотка котушки діаметром d = 10 см складається з витків дроту, що щільно прилягають один до одного. Визначити мінімальну довжину котушки, при якій магнітна індукція в середині її відрізняється від магнітної індукції нескінченного соленоїда, що має таку ж кількість витків на одиницю довжини, не більшу ніж на 5, 0%. Сила струму, що проходить в обмотці, в обох випадках однакова.

5.22. Довгий прямий соленоїд, що має п = 5 витків на кожний сантиметр довжини, розташований перпендикулярно до площини магнітного меридіана. (Горизонтальну складову магнітної індукції поля Землі вважати рівною 20 мкТл). Всередині соленоїда, в його внутрішній частині, знаходиться магнітна стрілка, що встановилася в магнітному полі Землі. Коли в соленоїді проходить струм, стрілка відхиляється на кут = 60°. Знайти силу струму .

5.23. Квадратна рамка з провідника розташована в одній площині з довгим прямим провідником. Дві сторони рамки паралельні провіднику. В рамці і провіднику проходить однаковий струм величиною I = 1 кА. Визначити силу, що діє на рамку, якщо найближча до провідника сторона рамки знаходиться на віддалі, рівній її довжині.

5.24. Провідник має форму півкільця радіусом R = 10 см і знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією = 50 мТл. Впровіднику тече струм величиною I = 10 А. Знайти силу яка діє на провідник, якщо площина півкільця перпендикулярна лініям індукції.

5.25. В провіднику, який має форму кільця радіусом R = 20 см проходить струм величиною I = 100 А Перпендикулярно площині кільця виникає однорідне магнітне поле з індукцією = 20 мТл. Розрахувати силу, з якою розтягується кільце.

5.26. В кільці радіусом R проходить струм. На осі кільця на віддалі d = 1 м від його площини магнітна індукція В = 10 нТл. Розрахувати силу струму у витку і його радіус.

5.27. Тонке кільце радіусом R = 10 см несе заряд Q = 10 нКл. Кільце рівномірно обертається з частотою f = 10 с відносно осі, що перпендикулярна площині кільця та проходить через його центр. Знайти: 1) магнітний момент кругового струму, обумовленого кільцем: 2) відношення магнітною моменту до моменту імпульсу, якщо маса кільця дорівнює 10 г.

5.28. При подвійному обході магнітним полюсом навколо провідника з струмом в 100 А була виконана робота А = 1 мДж. Знайти магнітний потік Ф, створений полюсом.

5.29. Електрон зі швидкістю = 1 Мм/с влетів до однорідного магнітного поля з індукцією 30 мТл під кутом до напряму лінії індукції. Визначити радіус R і крок h гвинтової лінії, якою буде рухатися електрон.

5.30. Рамка з провідника площею S рівномірно обертається в однорідному магнітному полі з індукцією навколо осі, яка перпендикулярна напряму поля. Період обертання рівний Т. Виразити магнітний потік Ф, який перетинає рамку, і ЕРС індукції в рамці як функцію часу.