Електромагнетизм. Магнітне поле постійного струму

5.1. Два прямолінійних довгих провідники розташовані паралельно на відстані d =10 см один від одного. Провідниками течуть струми =5 А в протилежних напрямах. Знайти модуль і напрям напруженості магнітного поля в точці, що знаходиться на віддалі 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=5см від нього В провіднику тече струм I=20A. 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. якшо провідник зі струмом має довжину 20 см і точка С розташована на перпендикулярі до середини цього провідника.

5.6.Струм 1=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 =10А. 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 контуру R=4 см. струм у контурі l=2 A

5.10.Напруженість магнітного поля в центрі кругового витка . Радіус витка R=11 см. Знайти напруженість магнітного поля на осі витка на відсчані 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 А. 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 4 А. 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=10см. в якому тече струм l =10 А. Скласти таблицю значень і побудувати графік для значень л в інтервалі см через кожн 2 см.

5.14.Два кругових витки розташовані в двох взаємно перпендикулярних плотинах так, що центри цих витків збігаються. Радіус кожного витка R=2 см, струми у витках =5 А. Знайти напруженість магнітного поля в центрі цих витків.

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

5.16У 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 1=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 1=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 1=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 одишцю 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, стрічка відхиляється на кут =60°. Знайти силу струму l.

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 10г.

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.