Номер 994, страница 222 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

994. Определите направление силы Ампера (рис. 228, а, б), действующей на прямолинейный проводник с током $I_1$, расположенный параллельно другому прямолинейному проводнику с током $I_2$.

a

б

Рис. 228

Для определения направления силы Ампера, действующей на проводник с током $I_1$, необходимо сначала определить направление магнитного поля, создаваемого проводником с током $I_2$ в месте расположения первого проводника, а затем применить правило левой руки.

1. Направление линий магнитной индукции $B$ прямого проводника с током определяется по правилу правой руки (правилу буравчика): если большой палец правой руки направить по току, то согнутые четыре пальца укажут направление линий магнитной индукции, которые представляют собой концентрические окружности вокруг проводника.

2. Направление силы Ампера $F_A$ определяется по правилу левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по току в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление действующей силы.

а

В данном случае токи $I_1$ и $I_2$ направлены в одну сторону (сонаправлены).

Сначала определим направление магнитного поля, создаваемого током $I_2$, в месте, где находится проводник с током $I_1$. Применяя правило правой руки к проводнику с током $I_2$ (большой палец вверх), видим, что слева от него линии магнитной индукции направлены перпендикулярно плоскости рисунка, на нас.

Теперь применим правило левой руки к проводнику с током $I_1$. Располагаем левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $B_2$ входил в ладонь (ладонь обращена от рисунка, к нам), а четыре пальца направлены вверх по току $I_1$. В этом случае отогнутый большой палец будет указывать вправо, в сторону проводника с током $I_2$.

Таким образом, два параллельных проводника с токами, текущими в одном направлении, притягиваются.

Ответ: Сила Ампера, действующая на проводник с током $I_1$, направлена вправо (к проводнику с током $I_2$).

б

В данном случае токи $I_1$ и $I_2$ направлены в противоположные стороны (антипараллельны).

Определим направление магнитного поля, создаваемого током $I_2$, в месте, где находится проводник с током $I_1$. Применяя правило правой руки к проводнику с током $I_2$ (большой палец вправо), видим, что над ним линии магнитной индукции направлены перпендикулярно плоскости рисунка, на нас.

Теперь применим правило левой руки к проводнику с током $I_1$. Располагаем левую руку так, чтобы вектор магнитной индукции $B_2$ входил в ладонь (ладонь обращена от рисунка, к нам), а четыре пальца направлены влево по току $I_1$. В этом случае отогнутый большой палец будет указывать вверх, в сторону от проводника с током $I_2$.

Таким образом, два параллельных проводника с токами, текущими в противоположных направлениях, отталкиваются.

Ответ: Сила Ампера, действующая на проводник с током $I_1$, направлена вверх (от проводника с током $I_2$).