Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»

jzmicer правка от
правка #14706 предыдущая #14698 ← раньше
@@ -1,19 +1,43 @@
### Условие
−$9.4.7.$ [Вставьте условие задачи]
+$9.4.7.$ Плоскости, пересекающиеся под углом $\alpha$, делят пространство на че-
+тыре области. Магнитное поле в каждой области однородно. В областях $1$ и $3$
+индукция поля параллельна плоскости симметрии $AA′$, направлена в одну сто-
+рону и равна соответственно $B_1$ и $B_3$. Определите индукцию поля в областях $2$
+и $4$.
### Решение
+![|448x253, 60%](../../img/9.4.7/9.4.7-1.png)
+Для решения этой задачи надо вспомнить, что линии магнитной индукции всегда замкнуты, а их плотность пропорциональна величине $B$. Пусть для данного в условии рисунка расстояние между силовыми линиями $a$ связано с магнитной индукцией отношением
+$$B=\frac{k}{a}\tag{1}$$
+где $k$- постоянный размерный коэффициент. Тогда на рисунке можно соединить концы силовых линий из $1$ и $3$ областей, и получить силовые линии в областях $2$ и $4$. Эти области одинаковы (из симметриии)
+![ |422x212, 60%](../../img/9.4.7/9.4.7-2.png)
+Из (1) несложно получить
+$$B_2=B_4=B_1\frac{a_1}{a_2}=B_3\frac{a_3}{a_2}\tag{2}$$
−![К задаче $9.4.7$ |422x212, 31%](../../img/9.4.7/9.4.7-2.png)
−![К задаче $9.4.7$ |448x253, 31%](../../img/9.4.7/9.4.7-1.png)
+Далее выделяем в области $2$ треугольник, 2 стороны которого лежат на плоскостях, включающий $N$ силовых линий. Получаем следующую фигуру (треугольник, вписанный в прямоугольную трапецию):
+![|895x722, 60%](../../img/9.4.7/9.4.7-3.png)
+Где
−Плоскости, пересекающиеся под углом α, делят пространство на че-
−тыре области. Магнитное поле в каждой области однородно. В областях 1 и 3
−индукция поля параллельна плоскости симметрии AA′, направлена в одну сто-
−рону и равна соответственно B1 и B3. Определите индукцию поля в областях 2
−и 4.
+- $AB=N\cdot a_1=a$
+- $CD=N\cdot a_3=b$
+- $EF=N\cdot a_2=h (EF\perp AD)$
+- $BC\subset AA′, BC=l$
+- Углы $AEB$ и $DEC$ равны $\frac{\alpha}{2}$
+Далее помощью простой геометрии получаем
+
+$a=BF\cdot tg\frac{\alpha}{2}$, $b=EC\cdot tg\frac{\alpha}{2}$ $\Rightarrow$ $l=\frac{a+b}{tg\frac{\alpha}{2}}$
+
+$S_{AED}=S_{ABCD}-S_{ABE}-S_{EDC}=\frac{1}{2}((a+b)l-a\cdot BE-b\cdot EC)=\frac{ab}{tg\frac{\alpha}{2}}$
+$$AD=\sqrt{(b-a)^2+l^2}$$
+$$h=\frac{2S_{AED}}{AD}=\frac{2ab}{tg\frac{\alpha}{2}\sqrt{(b-a)^2+\frac{(a+b)^2}{tg^2\frac{\alpha}{2}}}}=\frac{2abcos\frac{\alpha}{2}}{\sqrt{a^2+b^2+2abcos\alpha}}$$
+
+$$a_3=\frac{2a_1a_3cos\frac{\alpha}{2}}{\sqrt{a_1^2+a_3^2+2a_1a_3cos\alpha}}\tag{3}$$
+Подставляя (3) и (1) в (2), получим искомое поле
+$$B_2=B_4=B_1\frac{a_1}{a_2}=B_1a_1\frac{\sqrt{a_1^2+a_3^2+2a_1a_3cos\alpha}}{2a_1a_3cos\frac{\alpha}{2}}=\frac{\sqrt{B_1^2+B_3^2+2B_1B_3cos\alpha}}{2cos\frac{\alpha}{2}}$$
+P.S. У Савченко, видимо, опечатка: в ответе под корнем все выражение
#### Ответ
−[Вставьте краткий ответ или результат в рамке]
+$B_2=B_4=B_1\frac{a_1}{a_2}=\frac{\sqrt{B_1^2+B_3^2+2B_1B_3cos\alpha}}{2cos\frac{\alpha}{2}}$