Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 8604
2018-07-04 
Атом водорода в нормальном состоянии находится на расстоянии $r = 2,5 см$ от длинного прямого проводника с током $I = 10 А$. Найти силу, действующую на атом.
Решение:
Магнитное поле на расстоянии $r$ от длинного проводника в основном тангенциально и задается формулой
$B_{ \phi} = \frac{ \mu_{0}I }{2 \pi r} = \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r}$.
Сила на магнитном диполе момента $\vec{ \mu}$ благодаря этому магнитному полю также тангенциальна и имеет величину
$( \vec{ \mu} \cdot \nabla ) B_{ \phi}$
Эта сила отлична от нуля только тогда, когда компонент $\vec{ \mu}$ вдоль $\vec{r}$ не равен нулю. Тогда
$F = \mu_{r} \frac{ \partial }{ \partial r} B_{ \phi} = - \mu_{r} \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r^{2} }$
Тогда максимальное значение $\mu_{r} = \pm \mu_{B}$. Таким образом, сила
$F_{max} = \mu_{B} \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r^{2} } = 2,97 \cdot 10^{ -26} Н$
Атом водорода в нормальном состоянии находится на расстоянии $r = 2,5 см$ от длинного прямого проводника с током $I = 10 А$. Найти силу, действующую на атом.
Решение:
Магнитное поле на расстоянии $r$ от длинного проводника в основном тангенциально и задается формулой
$B_{ \phi} = \frac{ \mu_{0}I }{2 \pi r} = \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r}$.
Сила на магнитном диполе момента $\vec{ \mu}$ благодаря этому магнитному полю также тангенциальна и имеет величину
$( \vec{ \mu} \cdot \nabla ) B_{ \phi}$
Эта сила отлична от нуля только тогда, когда компонент $\vec{ \mu}$ вдоль $\vec{r}$ не равен нулю. Тогда
$F = \mu_{r} \frac{ \partial }{ \partial r} B_{ \phi} = - \mu_{r} \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r^{2} }$
Тогда максимальное значение $\mu_{r} = \pm \mu_{B}$. Таким образом, сила
$F_{max} = \mu_{B} \frac{ \mu_{0} }{4 \pi} \frac{2I}{r^{2} } = 2,97 \cdot 10^{ -26} Н$
