Ответы
Відповідь:
0.001 N
Пояснення:
Для визначення сили взаємодії між двома паралельними провідниками, що проходять струм, можна використовувати закон Біо-Савара.
Закон Біо-Савара визначає силу dF, яка діє на довільний елемент струму dl1 від провідника 1 на довільний елемент струму dl2 від провідника 2 і може бути записаний наступним чином:
dF = (μ₀ / 4π) * (I₁ * I₂ * dl₁ * dl₂ * sin(θ) / r²),
де:
- μ₀ - магнітна постійна (4π × 10^(-7) T*m/A);
- I₁, I₂ - сили струму в провідниках 1 і 2 відповідно;
- dl₁, dl₂ - відрізки елементів струму відповідно в провідниках 1 і 2;
- θ - кут між елементами струму;
- r - відстань між елементами струму.
У даному випадку маємо паралельні провідники, тому можемо вважати, що елементи струму протікають в однакових точках та вони розташовані на однаковій відстані один від одного. Тому можна записати:
dl₁ = dl₂
θ = 0°
Застосувавши ці значення до формули закону Біо-Савара, отримуємо:
dF = (μ₀ / 4π) * (I₁ * I₂ * dl₁ * dl₂ * sin(θ) / r²)
= (μ₀ / 4π) * (I₁ * I₂ * dl₁ * dl₁ * sin(0°) / r²)
= (μ₀ / 4π) * (I₁ * I₂ * dl₁² / r²)
Сила взаємодії між провідниками буде сумою сил, які діють на всі елементи струму:
F = ∫dF = ∫[(μ₀ / 4π) * (I₁ * I₂ * dl₁² / r²)]
Так як ми маємо паралельні провідники, то знаходження сили взаємодії за цим інтегралом буде тривіальним. Ми можемо просто замінити dl₁ на довжину провідника l, і отримаємо:
F = (μ₀ /
4π) * (I₁ * I₂ * l² / r²)
Підставивши відомі значення, отримаємо:
F = (4π × 10^(-7) T*m/A) * (1000 A * 1000 A * 2.5 m * 2.5 m) / (0.2 m * 0.2 m)
= 0.001 N