Искомая магнитная индукция в точке А (рис.4.5) является векторной суммой индукций создаваемых в этой точке токами, текущими в каждом из четырех проводов, являющихся сторонами квадрата, т.е. .
Рис.4.5
Из соображений симметрии абсолютные значения всех четырех индукций одинаковы. На рис. 4.5 изображен только один из четырех векторов , соответствующий полю, создаваемому током в проводе DС. В соответствии с правилом буравчика вектор перпендикулярен плоскости треугольника АДС.
Результирующий вектор будет направлен вдоль оси ОО и равен сумме проекций всех векторов на направление этой оси, т.е. B=4B1cos . Из рис.4.5 следует, что и тогда
(1)
Магнитная индукция поля, создаваемого отрезком проводника, выражается формулой
(2)
где I – сила тока в проводнике; r – расстояние от проводника до точки поля, в которой надо определить магнитную индукцию; 1 и 2 – углы, образованные направлением тока в проводнике и радиус – векторами, проведенными от концов проводника к точке А.
В нашем случае , следовательно, и выражение (2) приобретает вид
Подставляем это выражение В1 в формулу (1):
(3)
Заметив, что и , так как 1 = 600 как угол равностороннего треугольника, равенство (3) перепишем в виде
B = 2 0I/( a ). (4)
Проверим наименования: Подставим значения величин , 0, I и a в выражение (4), получим
Пример 5. Бесконечно длинный прямой проводник, по которому идет ток I = 5А, согнут под прямым углом (рис.4.6.). Определите индукции магнитного поля в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии a = 0,1 м от вершины и в точке С (рис.4.7.), лежащей на расстоянии d = 0,1 м от вершины прямого угла на продолжении одной из сторон.