Физика. Часть 2. Электричество и магнетизм. Ляхова Л.П - 73 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

73
1) если ток по направлению совпадает с выбранным направлением
обхода контуров, то соответствующее произведение I ·R входит в уравнение
со знаком плюс, в противном случае произведение I ·R входит в уравнение со
знаком минус;
2) если ЭДС повышает потенциал в направлении обхода контура, т. е.
если при обходе контура приходится идти от минуса к плюсу внутри
источника, то соответствующая ЭДС входит в уравнение со знаком плюс, в
противном случае — со знаком минус.
По второму закону Кирхгофа имеем соответственно для контуров:
AR
1
BR
2
A : I
1
R
1
– I
2
R
2
=
ε
1
–
ε
2
; (1)
AR
1
BR
3
A : I
1
R
1
– I
3
R
3
=
ε
1
; (2)
AR
3
BR
4
A : I
3
R
3
– I
4
R
4
= 0 . (3)
Подставив в равенства (1)–(3) значения сопротивлений и ЭДС, получим
систему уравнений:
I
1
+ I
2
+ I
3
– I
4
= 0 ;
2·I
1
– 4·I
2
= 6 ;
2·I
1
– 4·I
3
= 10 ;
4·I
3
+ 2·I
4
= 0 .
Решая систему уравнений, находим искомые значения токов: I
2
= 0,
I
3
= –1А.
Знак минус у значения силы тока I
3
соответствует тому, что выбранное
вначале направление тока противоположно истинному.
3. Электромагнетизм
Пример 3.1
По длинному прямому тонкому проводу течет ток силой I = 20 А.
Определить магнитную индукцию
B
r
поля, создаваемого проводником в
точке, удаленной от него на расстояние r = 4 см.
Дано: I = 20 А, r = 4 см = 4 · 10
-2
м.
Найти: B – ?
Решение:
В задаче рассматривается явление создания
магнитного поля проводником с током.
Проведем силовую линию магнитного поля
через точку А, в которой определяется магнитная
индукция . Магнитное поле, создаваемое про-
водником бесконечной длины, обладает осевой
симметрией. Поэтому в плоскости, проходящей
через точку А и перпендикулярной проводу,
проведем окружность радиуса OA = r (см. рис.). Направление силовой линии
и направление тока связаны правилом правого винта ( буравчика): если
поступательное движение винта направить по току, то вращательное
движение головки винта укажет направление силовой линии ( см. рис.).
B
B
I
r
O
A
     1) если ток по направлению совпадает с выбранным направлением
обхода контуров, то соответствующее произведение I ·R входит в уравнение
со знаком плюс, в противном случае произведение I ·R входит в уравнение со
знаком минус;
     2) если ЭДС повышает потенциал в направлении обхода контура, т. е.
если при обходе контура приходится идти от минуса к плюсу внутри
источника, то соответствующая ЭДС входит в уравнение со знаком плюс, в
противном случае — со знаком минус.
     По второму закону Кирхгофа имеем соответственно для контуров:
AR1BR2 A :                     I1 R1 – I2 R2 = ε 1 – ε 2 ;             (1)
AR1BR3 A :                         I1 R1 – I3 R3 = ε 1 ;               (2)
AR3BR4 A :                          I3 R3 – I4 R4 = 0 .                (3)
     Подставив в равенства (1)–(3) значения сопротивлений и ЭДС, получим
систему уравнений:
                           I1 + I2 + I3 – I4 = 0 ;
                           2·I1 – 4·I2 = 6 ;
                           2·I1 – 4·I3 = 10 ;
                           4·I3 + 2·I4 = 0 .
     Решая систему уравнений, находим искомые значения токов: I2 = 0,
I3 = –1А.
     Знак минус у значения силы тока I3 соответствует тому, что выбранное
вначале направление тока противоположно истинному.

                         3. Электромагнетизм

    Пример 3.1
    По длинному прямому тонкому          r проводу течет ток силой I = 20 А.
Определить магнитную индукцию B поля, создаваемого проводником в
точке, удаленной от него на расстояние r = 4 см.
    Дано: I = 20 А, r = 4 см = 4 · 10 -2 м.
    Найти: B – ?
                                   Решение:
               I
                                   В задаче рассматривается явление создания
                             магнитного поля проводником с током.
         O     r     B             Проведем силовую линию магнитного поля
                             через точку А, в которой определяется магнитная
                  A
                             индукция B . Магнитное поле, создаваемое про-
                             водником бесконечной длины, обладает осевой
                             симметрией. Поэтому в плоскости, проходящей
                             через точку А и перпендикулярной проводу,
проведем окружность радиуса OA = r (см. рис.). Направление силовой линии
и направление тока связаны правилом правого винта ( буравчика): если
поступательное движение винта направить по току, то вращательное
движение головки винта укажет направление силовой линии ( см. рис.).

                                     73

Страницы