[рис.] Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 перпендикулярны плоскости рисунка и пересекают ее в вершинах = стороннего треугольника со стороной a. Токи в проводниках сонаправлены и равны I. Опираясь на законы электродинамики, определите направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке O — центре треугольника. Как изменится направление вектора индукции результирующего магнитного поля в точке O, если направление электрического тока в проводнике 3 изменить на противоположное?
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Для поля, созданного прямым проводником с током, магнитные линии определяются правилом правой руки. Вектор магнитной индукции в точке O будет направлен по касательной к магнитной линии, а значит, перпендикулярно радиусу окружности вокруг данного проводника. Поскольку токи одинаковые и проводники = удалены от точки O, то модули векторов напряженности равны между собой. Исходя из этих соображений, изобразим вектора магнитной индукции в точке O полей, созданных каждым проводником.
По принципу суперпозиции полей $\vecB=\vecB_1 + \vecB_2 + \vecB_3$ Из соображений геометрии вектора индукции первого и второго полей образуют с горизонталью угол $60 ^{\circ}$ Тогда в проекции на ось $Ох:$
$B_x=B_3 - B_1 \cdot \cos 60 ^{\circ} - B_2 \cdot \cos 60 ^{\circ}=0$
Если в третьем проводнике поменять направление тока на противоположное, то изменится на противоположное направление вектора индукции поля вокруг третьего проводника.
Тогда проекция результирующего вектора индукции в точке О будет:
$B_x=B_3 + B_1 \cdot \cos 60 ^{\circ} + B_2 \cdot \cos 60 ^{\circ}=2B_1$ то есть увеличится.
Ответ: в первом случае равен 0, во втором случае направлен вправо и увеличился.
По принципу суперпозиции полей $\vecB=\vecB_1 + \vecB_2 + \vecB_3$ Из соображений геометрии вектора индукции первого и второго полей образуют с горизонталью угол $60 ^{\circ}$ Тогда в проекции на ось $Ох:$
$B_x=B_3 - B_1 \cdot \cos 60 ^{\circ} - B_2 \cdot \cos 60 ^{\circ}=0$
Если в третьем проводнике поменять направление тока на противоположное, то изменится на противоположное направление вектора индукции поля вокруг третьего проводника.
Тогда проекция результирующего вектора индукции в точке О будет:
$B_x=B_3 + B_1 \cdot \cos 60 ^{\circ} + B_2 \cdot \cos 60 ^{\circ}=2B_1$ то есть увеличится.
Ответ: в первом случае равен 0, во втором случае направлен вправо и увеличился.
Правильный ответ:
в первом случае равен 0, во втором случае направлен вправо и увеличился
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106375 • Задание №15
В идеальном колебательном контуре конденсатор емкостью С заменяют на конденсатор емкостью $дробь: числитель: C...
ID 106000 • Задание №13
Определите полуденную высоту Солнца в Душанбе (φ = +38°33′) в день летнего солнцестояния.
В ответе градусы и м...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ, и полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов.
| 3
Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.
| 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
(ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
(ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
(ИЛИ)
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ, и полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов.
| 3
Дан правильный ответ и приведено объяснение, но в решении имеется один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)
И (ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачеркнуты.
И (ИЛИ)
В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.
| 2
Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев.
Дан правильный ответ на вопрос задания и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.
(ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.
(ИЛИ)
Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.
(ИЛИ)
Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи.
| 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №21 по предмету Физика:
ID 107284
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °C на стенке стакана с хол...
ID 107285
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусовС$ на стенке стак...
ID 107286
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 29 °C на стенке стакана с хол...
ID 107287
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $25 градусов С$ на стенке ста...
ID 107288
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате $29 градусовС$ на стенке стак...