Задачи › Магнитное поле токов

Поле в центре куба

  1. Поле в центре куба

    МОШ 1985/86, 10 кл.
    6/10

    Ток \(I\), текущий по контуру \(ABCDA\), образованному четырьмя рёбрами куба (рис. а), создаёт в центре куба магнитное поле с индукцией \(B_0\). Найдите величину и направление вектора индукции магнитного поля \(\vec B\), создаваемого в центре куба током \(I\), текущим по контуру из шести рёбер \(ABCGHEA\) (рис. б).

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(|\vec B| = \sqrt3 B_0\); вектор \(\vec B\) направлен вдоль отрезка \(OF\) в сторону точки \(F\).

    Решение

    Из соображений симметрии и правила буравчика следует, что вектор магнитной индукции \(\vec B_0\) поля, создаваемого током, текущим по контуру \(ABCDA\), направлен вдоль оси \(y\). Заметим, что ток \(I\), текущий по контуру \(ABCGHEA\), можно представить как сумму трёх токов \(I\), текущих по контурам \(ABCDA\), \(DCGHD\) и \(ADHEA\) (см. рис. 3.72). Каждый из этих токов создаёт в центре куба \(O\) поле \(B_0\), направленное перпендикулярно плоскости соответствующего контура. На основании принципа суперпозиции, для искомого вектора индукции \(\vec B\) можно записать: \(\vec B = \vec B_{ABCDA} + \vec B_{DCGHD} + \vec B_{ADHEA}\). Переходя к координатной форме записи, получим: \[\vec B = (0, B_0, 0) + (-B_0, 0, 0) + (0, 0, B_0) = (-B_0, B_0, B_0).\]

    Рисунок

    Таким образом, вектор \(\vec B\) направлен вдоль отрезка \(OF\) в сторону точки \(F\), а величина вектора \(B\) равна \(|\vec B| = \sqrt3 B_0\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи