11. Задание: По оси кругового контура с током проходит бесконечно длинный прямолинейный проводник с током. Как действует магнитное поле проводника на круговой контур? Контур:

Решение:

Бесконечно длинный прямолинейный проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, линии индукции которого представляют собой концентрические окружности. Согласно правилу правой руки, направление линий индукции определяется направлением тока в проводнике.

В данном случае, ток \( I_1 \) в прямолинейном проводнике направлен перпендикулярно плоскости рисунка (от нас, если принять, что \( I_1 \) входит в плоскость, а \( I_2 \) выходит из нее, или наоборот). Круговой контур с током \( I_2 \) расположен на оси этого проводника.

Магнитное поле проводника действует на ток \( I_2 \) в контуре. Направление силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, определяется правилом левой руки.

Если предположить, что ток \( I_1 \) направлен из плоскости экрана, а ток \( I_2 \) в контуре направлен по часовой стрелке, то магнитное поле проводника \( I_1 \) в месте расположения контура \( I_2 \) будет направлено касательно к окружностям. Часть контура, ближайшая к проводнику, будет испытывать силу, направленную к проводнику, а дальняя часть — от проводника. Однако, из-за того, что поле проводника неоднородно (уменьшается с расстоянием), силы, действующие на ближнюю часть контура, будут больше, чем на дальнюю. В результате контур будет сжиматься.

Если ток \( I_1 \) направлен в плоскость экрана, а ток \( I_2 \) в контуре против часовой стрелки, то магнитное поле проводника \( I_1 \) в месте расположения контура \( I_2 \) будет направлено касательно к окружностям. Часть контура, ближайшая к проводнику, будет испытывать силу, направленную к проводнику, а дальняя часть — от проводника. Аналогично, из-за неоднородности поля, контур будет сжиматься.

Таким образом, магнитное поле проводника оказывает сжимающее действие на круговой контур с током.

Ответ: 1. Сжимается