Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводу течет ток I =100 А. Вычислить магнитную индукцию B в точках, лежащих на биссектрисе угла и удаленных от вершины угла на a =10 см.
Дано:
=100 А
=10 см = 0,1 м
Найти:
B ?
Решение
При выбранном направлении силы тока в проводе индукция магнитного поля, создаваемая любой его частью в рассматриваемой точке пространства, будет направлена перпендикулярно плоскости рисунка от нас, что следует из правила винта.
Поскольку задача абсолютно симметрична относительно половинок тока, образующего прямой угол, тогда индукцию магнитного поля в искомой точке можно определить следующим образом:
B=2B0
Где
B0 индукция магнитного поля в рассматриваемой точке, создаваемого одной половиной провода с током, Тл
B - индукция магнитного поля, создаваемая любой его частью в рассматриваемой точке пространств, Тл
Если разбить любую из половин провода на элементарные участки длинною dl с током, тогда, каждый из них создаст в рассматриваемой точке некое элементарное магнитное поле с индукцией dB
. И в целом, согласно принципу суперпозиции, все элементы половины тока создадут суммарное магнитное поле с индукцией:
B0=0B0dB
По закону Био-Савара-Лапласа:
dB=μμ04πr2dlsinβ
где
магнитная проницаемость среды (будем считать, что провод с током находится в вакууме, значит =1), -μ0– магнитная постоянная; μ0 =12,56∙10-7 Гн/м
сила тока в проводнике, А
расстояние от элемента тока до точки пространства (на рисунке и являются практически одним и тем же отрезком, поскольку ), м
угол между направлением тока и направлением на точку поля, где ищем индукцию, °
dl - элементарные участки, м
Исходя из геометрии рисунка
Пусть x перпендикулярен r