If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:11:01

Магнитная сила между двумя проводниками с током, движущимся в одном направлении

Транскрипция к видео

в прошлом видео мы увидели что если взять два проводника в которых ток течет в одном и том же направлении то проводники будут притягиваться друг к другу но прежде чем решать задачи с конкретными числами давайте еще рассмотрим случай когда ток в проводниках течет в разном направлении будут ли они притягиваться друг другу или отталкиваться друг от друга вы наверное уже догадались но давайте разберем этот вариант подробно и так у нас снова есть два проводника проводник номер один и проводник номер два но теперь в них ток течет в разном направлении это у нас и 1 он течет вверх это едва он течет вниз как будет выглядеть магнитное поле порожденная первым проводником воспользуемся правилом правой руки мысленно возьмемся за проводник правой рукой направив большой палец у вдоль направление тока тогда справа от проводника силовые линии будут входить в экран слева выходить из экрана в вашу сторону причем справа и слева магнитное поле распространяется до бесконечности только его сила обратно пропорциональна расстоянию до проводника но даже в этом месте вектор индукции магнитного поля тоже направлен от вас в экран обозначу силу действующую со стороны 1 проводника на 2 за f12 вы также можете встретить вариант где цифры поменяны местами и это сила равна силе тока и два умноженное на векторное произведение некоего участка второго проводника l2 на индукцию магнитного поля l2 мы считаем вектором он направлен в ту же сторону в которую течет ток возьмём некий фрагмент второго проводника и обозначим его l2 и он умножается на вектор магнитного поля порожденного первым проводником теперь с помощью правила правой руки выясним направление результирующей силы указательный палец правой руки направляем в сторону l2 средний палец направляем в сторону вектора магнитного поля магнитное поле в этом месте направлена от вас за экран и тогда большой палец укажет направление результирующей силы у нас получилось что если ток в проводниках течёт в противоположном направлении магнитное поле создаваемая первым проводником в это отталкивать второй проводник если вы мне не верите то можете проверить самостоятельно но магнитное поле создаваемое вторым проводником будет также отталкивать от себя первый проводник таким образом если ток в параллельных проводников течет в одном направлении они притягиваются а если в противоположных то отталкиваются а теперь давайте решим пример с конкретными числами причем рассмотрим и тот же случай с противоположно направленным током пусть сила тока в первом проводнике равна двум ампера сила тока во втором проводнике пусть равняется скажем трем амперам что еще нам необходимо расстояние между проводниками пусть она будет достаточно маленьким один миллиметр чтобы не запутаться вычислениях нужно привести все к единицам измерения си поэтому преобразуем миллиметры в метры это единица на 10 в минус 3 степени метров и давайте посчитаем какая сила действует на первый проводник со стороны магнитного поля порождаемого вторым проводником заодно мы с вами убедимся что этот проводник тоже будет отталкиваться и мы будем рассчитывать силу действующую на фрагмент 1 проводника длиной 10 метров пусть это будет достаточно длинный провод как решать эту задачу сначала давайте найдем величину магнитной индукции поля создаваемого вторым проводником величина магнитной индукции поля порождаемого вторым проводником равняется будем считать что провода находятся в воздухе значит можно использовать магнитную проницаемость вакуума так называемую магнитную постоянную умножаем ее на силу тока и 2 сейчас мы с вами считаем только величину и направление мы найдем воспользовавшись правилом правой руки и все это делится на 2 pi r теперь подставим данные нам значения магнитную постоянную пока оставим едва у нас равняется трем амперам а в знаменателе будет 2 умножить на 5 умножить на единицу на 10 в минус 3 степени ответ должен получиться в tesla магнитная постоянная то есть проницаемость вакуума уже есть в моем калькуляторе умножаем на 3 и делим на 2 пики на единицу на 10 в минус 3 степени получается 6 на 10 в минус четвертой степени тесла таким образом величина магнитной индукции поля порождаемого вторым проводником на расстоянии 1 миллиметр будет равна 6 на 10 в минус четвертой степени тесла а куда будет направлена магнитное поле воспользуемся правилом правой руки мысленно возьмемся за провод таким образом чтобы большой палец смотрел по направлению тока тогда остальные пальцы укажут направление магнитного поля если я мысленно правой рукой возьмусь за провод так что большой палец окажется направленным вниз то получится примерно вот такая картинка значит силовые линии магнитного поля будут направлены вот так справа от провода они будут выходить из экрана в вашу сторону слева от провода не будут входить в экран от вас и теперь мы можем вычислить силу действующую со стороны этого магнитного поля на первый проводник и так какая сила действует на первый проводник запишем сила действующие со стороны второго проводника на первый она равна силе тока текущего в первом проводнике то есть двум амперам умноженным на векторное произведение вектора l1 на магнитную индукцию здесь нам нужно будет найти две вещи величину и направление давайте сначала определим направление вектора l1 направлен вверх значит и указательный палец тоже будет смотреть вверх b2 у нас смотрит от вас в экран это магнитное поле порожденная вторым проводником в ту сторону будет смотреть средний палец и тогда большой палец укажет направление результирующей силы получается что сила направлена влево дикторы нам больше не нужны направлении действия силы мы выяснили осталось вычислить ее значение значение силы равняется силе тока то есть двум амперам умноженным на длину отрезка l1 то есть на 10 метров умножить на модуль магнитной индукции на 6 на 10 в минус четвертой степени тесла и для вычисления векторного произведения мы должны умножить это все на синус угла между векторами но поскольку вектор магнитного поля направлен от вас в сторону экрана а проводник лежит в плоскости экрана то есть эти векторы перпендикулярны значит что синус угла между ними равен единице если векторы перпендикулярны синус можно опустить достаточно перемножить величины и найти направление при помощи правила правой руки получается 20 на 6 это 120 умножить на 10 в минус четвертой степени это равняется одной целой двум 10 на 10 в минус 2 степени значит проводник 2 воздействует на 10 метровый участок проводника один силой 1 целая две десятых на десять в минус 2 ньютонов а направлена эта сила строго влево и если бы мы знали массу этого фрагмента то смогли бы вычислить с каким ускорением он двигается в данный конкретный момент разумеется по мере удаления 1 праздника от 2 увеличиваются расстояние значит слабеет магнитное поле слабеет сила воздействия из этого следует что уменьшится и ускорение при этом ускорение все равно останется положительным значит провода будут расходиться все быстрее и быстрее спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим