С какой силой действует постоянный электрический ток

[Галина Валерьевна]

Здравствуйте. Ни как не могу справиться с этой задачей. Помогите пожалуйста


С какой силой действует постоянный электрический ток в I₁= 10 А, проходящий по прямолинейному бесконечно длинному проводнику, на контур из провода, изогнутого  в  форме квадрата со стороной a=40 см. Контур расположен в плоскости с прямолинейным проводником так, что две его стороны параллельны проводнику. Расстояние от прямолинейного тока до ближайшей стороны контура равно b=5 см. Сила тока в контуре I₂=2,5 А. Направление силы тока I₂в ближайшей стороне контура совпадает с направлением силы тока I₁, в проводнике.

[Kivir]

Решение: согласно закона Ампера, на элемент тока (сторону рамки) со стороны бесконечного проводника с током действует сила, равная:
\[ F_{i} =\mu \cdot \mu _{0} \cdot \frac{I_{1} }{2\pi \cdot r} \cdot I_{2} \cdot l, \]
Здесь μ=1, μ₀ = 4π∙10^–7 Гн/м – магнитная постоянная, r – расстояние между проводниками, l = a – длина стороны рамки в нашем случае. Воспользовавшись правилом левой руки, определим направления сил, действующих на каждую сторону рамки. Сила, действующая на контур, равна векторной сумме сил, действующих на каждую сторону. За счёт симметрии, силы F₃ и F₄ – равны по модулю и противоположны по направлению, поэтому они скомпенсируют друг друга, и получаем:
\[ \begin{array}{l} {\vec{F}=\vec{F}_{1} +\vec{F}_{2} +\vec{F}_{3} +\vec{F}_{4} ,} \\ {\vec{F}=\vec{F}_{1} +\vec{F}_{2} ,} \\ {F=F_{1} -F_{2} .} \end{array} \]
Учли, что силы F₁ и F₂ направлены противоположно. С учётом закона Ампера, получаем расчётную формулу:
\[ \begin{array}{l} {F=\frac{\mu _{0} \cdot I_{1} \cdot I_{2} }{2\pi \cdot b} \cdot a-\frac{\mu _{0} \cdot I_{1} \cdot I_{2} }{2\pi \cdot (b+a)} \cdot a,} \\ {F=\frac{\mu _{0} \cdot I_{1} \cdot I_{2} \cdot a^{2} }{2\pi \cdot b\cdot (b+a)}.} \end{array} \]
Ответ: 35,6 мкН.

[Галина Валерьевна]

Спасибо большое