Индукция магнитного поля в центре кольцевого тока 0,02тл, радиус витка 12см. определить индукцию магнитного поля на оси витка на расстоянии 10см от его плоскости.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Индукция магнитного поля на оси витка на расстоянии 10 см от его плоскости составляет приблизительно 0,00907 Тл (или 9,07 мТл). Шаг 1: Определение связи между индукцией в центре и на оси Магнитная индукция B0cap B sub 0 в центре кругового витка с током определяется формулой: B0=μ0I2Rcap B sub 0 equals the fraction with numerator mu sub 0 cap I and denominator 2 cap R end-fraction Магнитная индукция Bzcap B sub z на оси витка на расстоянии hh от его плоскости выражается формулой: Bz=μ0IR22(R2+h2)3/2cap B sub z equals the fraction with numerator mu sub 0 cap I cap R squared and denominator 2 open paren cap R squared plus h squared close paren raised to the 3 / 2 power end-fraction Чтобы выразить Bzcap B sub z через известную величину B0cap B sub 0, разделим второе уравнение на первое или преобразуем формулу для Bzcap B sub z: Bz=(μ0I2R)R3(R2+h2)3/2=B0R3(R2+h2)3/2cap B sub z equals open paren the fraction with numerator mu sub 0 cap I and denominator 2 cap R end-fraction close paren center dot the fraction with numerator cap R cubed and denominator open paren cap R squared plus h squared close paren raised to the 3 / 2 power end-fraction equals cap B sub 0 center dot the fraction with numerator cap R cubed and denominator open paren cap R squared plus h squared close paren raised to the 3 / 2 power end-fraction Шаг 2: Подстановка значений и вычисление Дано: B0=0,02cap B sub 0 equals 0 comma 02 Тл, R=12cap R equals 12 см =0,12equals 0 comma 12 м, h=10h equals 10 см =0,1equals 0 comma 1 м.

  1. Вычислим знаменатель геометрического множителя:
    (R2+h2)1.5=(0,122+0,12)1.5=(0,0144+0,01)1.5=(0,0244)1.5open paren cap R squared plus h squared close paren to the 1.5 power equals open paren 0 comma 12 squared plus 0 comma 1 squared close paren to the 1.5 power equals open paren 0 comma 0144 plus 0 comma 01 close paren to the 1.5 power equals open paren 0 comma 0244 close paren to the 1.5 power (0,0244)1.50,0038114open paren 0 comma 0244 close paren to the 1.5 power is approximately equal to 0 comma 0038114 Вычислим числитель геометрического множителя:
    R3=0,123=0,001728cap R cubed equals 0 comma 12 cubed equals 0 comma 001728 Рассчитаем итоговую индукцию Bzcap B sub z:
    Bz=0,020,0017280,00381140,020,453370,0090674cap B sub z equals 0 comma 02 center dot the fraction with numerator 0 comma 001728 and denominator 0 comma 0038114 end-fraction is approximately equal to 0 comma 02 center dot 0 comma 45337 is approximately equal to 0 comma 0090674

Округляя до трех значащих цифр, получаем 0,00907 Тл. Ответ: Индукция магнитного поля на оси витка равна 0,00907 Тл. Сообщите, необходимо ли произвести расчет для случая с несколькими витками (катушкой) или изменить единицы измерения результата.

Форма ответа

Ваш аватар