Номер 720, страница 100, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 11 класс. Основы электродинамики (продолжение). Магнитное поле. Взаимодействие токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера - номер 720, страница 100.

Условие.

720. 589 Параллельные токи взаимодействуют, как показано на рисунке 160. Укажите возможные направления токов.

Рис. 160

Решение.

Решение

Взаимодействие двух параллельных прямолинейных проводников с током определяется направлением этих токов. Согласно правилу, основанному на законе Ампера:

1. Если токи в проводниках направлены в одну и ту же сторону (сонаправлены), то проводники притягиваются друг к другу.

2. Если токи в проводниках направлены в противоположные стороны (противонаправлены), то проводники отталкиваются друг от друга.

На представленном рисунке 160 показаны силы взаимодействия $\vec{F}$ и $\vec{F'}$. Сила $\vec{F}$, действующая на левый проводник, направлена влево, а сила $\vec{F'}$, действующая на правый проводник, направлена вправо. Векторы сил направлены в стороны друг от друга, что означает, что проводники отталкиваются.

Исходя из вышеизложенного правила, можно сделать вывод, что токи в проводниках текут в противоположных направлениях.

Проверим это с помощью правила правой руки (для определения направления магнитного поля) и правила левой руки (для определения направления силы Ампера).
Допустим, в левом проводнике ток течет вверх, а в правом — вниз. Левый проводник создает вокруг себя магнитное поле, вектор индукции которого в точке нахождения правого проводника направлен "за" плоскость рисунка (по правилу правой руки). Помещая левую руку так, чтобы линии поля входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току (вниз), мы увидим, что отогнутый большой палец укажет направление силы Ампера $\vec{F'}$ вправо. Это совпадает с рисунком.
Аналогично, правый проводник с током, текущим вниз, создает в точке нахождения левого проводника магнитное поле, направленное также "за" плоскость рисунка. Применяя правило левой руки для левого проводника (ток вверх, поле "за" плоскость), получаем, что сила Ампера $\vec{F}$ направлена влево. Это также совпадает с рисунком.

Следовательно, для того чтобы проводники отталкивались, как показано на рисунке, токи в них должны иметь противоположные направления.

Ответ:

Токи в проводниках направлены в противоположные стороны. Существует два возможных варианта:
1. Ток в левом проводнике направлен вверх, а в правом — вниз.
2. Ток в левом проводнике направлен вниз, а в правом — вверх.