Какая сила действует на каждый метр длины воздушных проводов троллейбусной линии, расположенных на расстоянии 0.52м друг от друга, если сила тока в проводах-2000А?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно рассмотреть взаимодействие между двумя параллельными проводами с током. На каждый метр длины проводов будет действовать магнитная сила, обусловленная токами в проводах и их взаимным расположением. Такая сила рассчитывается с использованием закона Ампера и формулы для магнитного взаимодействия параллельных проводников.

Шаги решения:

1. Формула для магнитной силы между двумя параллельными токами: Сила взаимодействия на единицу длины между двумя бесконечными параллельными проводами с током $I_1$ и $I_2$, расположенными на расстоянии $r$ друг от друга, рассчитывается по формуле:

   $$F = \frac{{\mu_0 \cdot I_1 \cdot I_2}}{{2 \pi \cdot r}}$$

   где:

   • $F$ — сила на единицу длины (в Ньютонах на метр, Н/м),
   • $\mu_0$ — магнитная постоянная, которая равна $4 \pi \times 10^{-7} \, \text{Гн/м}$,
   • $I_1$ и $I_2$ — токи в проводах (в амперах),
   • $r$ — расстояние между проводами (в метрах).

2. Подставим значения: В данном случае:

   • Ток в проводах: $I_1 = I_2 = 2000 \, \text{А}$,
   • Расстояние между проводами: $r = 0.52 \, \text{м}$.

   Подставляя эти значения в формулу, получаем:

   $$F = \frac{{4 \pi \times 10^{-7} \cdot 2000 \cdot 2000}}{{2 \pi \cdot 0.52}}$$

3. Вычислим силу: Упростим выражение:

   • $4 \pi \times 10^{-7} \cdot 2000 \cdot 2000 = 3.2 \cdot 10^{-3}$,
   • Теперь разделим на $2 \pi \cdot 0.52 \approx 3.27$.

   Таким образом,

   $$F \approx \frac{3.2 \times 10^{-3}}{3.27} \approx 9.78 \times 10^{-4} \, \text{Н/м}$$

Ответ:

Сила, действующая на каждый метр длины проводов троллейбусной линии, составляет примерно $9.78 \times 10^{-4} \, \text{Н/м}$.

Эта сила является притягивающей, так как токи в проводах направлены в одну сторону.