11. MAGNETYZM: Prawo Ampère’a

11.1. Znaleźć indukcję pola magnetycznego na zewnątrz i wewnątrz nieskończenie długiego, prostoliniowego

przewodnika o promieniu R, w którym płynie jednorodną strugą stały prąd o natężeniu I, jako funkcję odległości

r od środka przewodnika.

11.2. Wyznacz indukcję pola magnetycznego B w odległości r od środka nieskończenie długiej cienkościennej

rury o promieniu R, przez którą płynie prąd o natężeniu I. Rozpatrz przypadek, gdy: r < R i r > R.

11.3. Przez dwa długie współosiowe cylindry przewodzące o promieniach R 1 i R 2 > R 1 płynie w prąd o natężeniu

I. Znaleźć i narysować rozkład indukcji pola magnetycznego w przestrzeni. Załóż, że:

a) prądy płyną w tę samą stronę,

b) prądy są skierowane przeciwnie.

11.4. Rozważ przewodzący pręt o promieniu R 1 symetrycznie wydrążony w środku (promień wydrążenia wynosi

R 2). Oblicz indukcję pola magnetycznego B w odległości r ( R 1 > r > R 2) od środka pręta, przez który przepływa jednorodny prąd I c.

11.5. Po dwóch długich, równoległych przewodnikach odległych od siebie o a, płyną prądy, przy czym I 1=2 I 2.

Znaleźć położenie punktów, w których pole magnetyczne będzie równe zeru, gdy:

a) prądy płyną w jednym kierunku,

b) prądy płyną w przeciwnych kierunkach.

11.6. Dwa równoległe długie przewodniki prostoliniowe znajdują się w odległości d od siebie. Przez

przewodniki płyną w tym samym kierunku prądy o natężeniach I 1 i I 2. Jaką pracę należy wykonać (na jednostkę

długości przewodnika), aby rozsunąć je na odległość 2 d?

11.7. Znaleźć wartość indukcji pola magnetycznego wewnątrz nieskończenie długiego solenoidu o n zwojach na

jednostkę długości, przez który płynie prąd o natężeniu I?

11.8. Znaleźć wartość indukcji pola magnetycznego na osi toroidu (solenoid zwinięty z koło – „pusty

obwarzanek”) o przekroju kwadratowym, na którym zawinięto równomiernie przewodnik i przez który płynie

prąd o natężeniu I. Ilość zwojów wynosi n, promień zewnętrzny toroidu R 1, wewnętrzny – R 2.

11.9. Przez nieskończoną płytę umieszczoną w płaszczyźnie XOY płynie prąd o stałej gęstości liniowej J = d I/d x

w kierunku osi OX. Znaleźć indukcję pola magnetycznego która powstaje na skutek przepływu prądu.