Номер Вашого варіанта відповідає номеру Вашого прізвища в списку журналу групи (так варіанту 3 необхідно виконувати задачу 4.3, варіанту 12 – задачу 4.12 і т.д.)
4.1−4.3По прямолінійному залізному проводу з відносною магнітною проникністю μ та радіусом R (див. Табл. 4.1) тече струм величиною І. Густина струму по всьому перерізу проводу однакова. Визначити напруженість та індукцію магнітного поля всередині проводу (0≤х≤R) та в зовнішньому просторі навколо нього (x>R) як функцію відстані х від осі проводу. Побудувати графік залежності В=В(х) для значень х = 0,00; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75; 2,00; 2,25; 2,50; 2,75; 3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00 мм.
Таблиця 4.1
Варіанти
μ
R, мм
І, А
1,5
0,15
2,0
0,20
2,5
0,25
4.4−4.6По прямолінійному проводу циліндричної форми (рис. 4.1) з відносною магнітною проникністю μ=1 та внутрішнім R1 і зовнішнім R2радіусами тече сталий струм величиною І. Густина струму по всьому перерізу проводу однакова. Визначити напруженість магнітного поля всередині проводу (0≤х≤R1; R1≤х≤R2 ) та в зовнішньому просторі навколо нього (x≥R2) як функцію відстані х від осі проводу. Побудувати графік залежності Н=Н(х) для значень х = 0,00; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75; 2,00; 2,25; 2,50; 2,75; 3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00; 4,25; 4,50; 4,75; 5,00; 5,25; 5,50; 5,75; 6,00; 6,25 мм.
Варіанти
R1, мм
R2, мм
І, А
1,5
2,5
0,15
2,0
3,5
0,20
2,5
4,5
0,25
Таблиця 4.2 Рис. 4.1
4.7−4.10 На рис. 4.2 зображено переріз коаксіального кабелю по якому течуть струми −І та +І, густина струму по перерізу провідників однакова. Відносна магнітна проникність ізоляції і матеріалу провідників однакова і дорівнює 1. Розміри перерізу коаксіального кабелю та величина струму наведені в таблиці 4.3. Визначити напруженість магнітного поля всередині проводу (0≤х≤R1; R1≤х≤R2; R2≤х≤R3) як функцію відстані х від осі проводу. Побудувати графік залежності Н=Н(х) для значень х = 0,00; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75; 2,00; 2,25; 2,50; 2,75; 3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00; 4,25; 4,50; 4,75; 5,00; 5,25; 5,50; 5,75; 6,00; 6,25 мм. Рис. 4.2 Таблиця 4.3
Варіанти
R1, мм
R2, мм
R3, мм
І, А
1,25
4,50
5,50
0,2
1,50
4,75
5,75
0,3
1,75
5,00
6,00
0,4
2,00
5,25
6,25
0,5
4.11−4.15Знайти індуктивність тороїда L, зображеного на рис. 4.3, якщо його магнітна проникність μ значно перевищує зовнішню. Геометричні розміри тороїда b, R1, R2, кількість витків n та значення відносної магнітної проникності μ надані в таблиці 4.4.
(Магнітний потік за заданої умови фактично зосереджений в тороїді).
Рис. 4.3
Таблиця 4.4
Варіанти
b, мм
R1, мм
R2, мм
n
μ
4.16−4.20Визначити індуктивність тороїда (рис. 4.4), якщо в ньому зробили вузький проріз d. Магнітне поле вважати однорідним. Площа одного витка S, кількість витків n, відносна магнітна проникність тороїда μ, значення l та d наведені в таблиці 4.5.
Таблиця 4.5
Варіанти
S, см2
n
μ
l, см
d, мм
2,0
1,32
1,8
1,94
1,6
1,15
1,4
1,23
1,2
1,32
Рис. 4.4
4.21−4.23На рис. 4.5 зображений прямокутний контур шириною а та довжиною b, який знаходиться на відстані с від нескінченно довгого прямолінійного струму І і лежить з ним в одній площині. Сторона b контура паралельна до прямолінійного струму. Знайдіть повний магнітний потік через прямолінійний контур. Значення I, a, b та c наведені в таблиці 4.6.
Таблиця 4.6
Варіанти
І, А
a, см
b, см
с, см
0,5
2,0
4,0
2,0
1,0
3,0
5,0
2,5
1,5
4,0
6,0
3,0
Рис. 4.5
4.24−4.26Знайдіть магнітну силу F, що діє на верхню частину (сторона а із струмом зліва направо) прямокутного контура, зображеного на рис. 4.6. Прямокутний контур із струмом І2, шириною а та довжиною b, який знаходиться на відстані с від нескінченно довгого прямолінійного струму І1 і лежить з ним в одній площині, має сторону b контура паралельну до прямолінійного струму І1. Значення I1, I2, a та c наведені в таблиці 4.7.
Таблиця 4.7
Варіанти
І1, А
І2, А
a, см
с, см
1,0
2,0
5,0
2,0
2,0
1,5
4,0
3,0
0,5
1,0
3,0
1,0
Рис. 4.6
4.27−4.30Знайдіть результуючу магнітну силу F, що діє на прямокутну рамку із струмом І2, що знаходиться в магнітному полі нескінченно довгого прямолінійного струму І1 і лежить з ним в одній площині (рис 4.6). Значення I1, I2, a, b та c наведені в таблиці 4.8.