Решить

Суть задачи: определить направление вектора индукции B магнитного поля, создаваемого длинным прямолинейным проводником с током, в точке A на плоскости рисунка.

Вот подробное решение:

1. Принцип

• Для длинного прямолинейного проводника магнитное поле образует окружности вокруг провода. Эти окружности лежат в плоскости, перпендикулярной оси провода.
• Таким образом вектор B в данной задаче направлен перпендикулярно к самой плоскости рисунка (он выходит из плоскости или уходит в неё).

2. Правило правого гида

• Чтобы определить направление B, направим большой палец руки вдоль направления тока в проводнике, а остальные пальцы покажут направление вектора B.

3. Что в нашей картинке

• По изображению ток в проводнике направлен влево.
• Точка A лежит ниже линии проводника (ниже по вертикали).

4. Направление B в точке A

• При токе слева направо (в нашем случае — вправо для правого гида) направление B выше/ниже определяется положением точки в yz-плоскости; но в наших условиях точка A находится ниже проводника, следовательно B направлен так, чтобы выходить за плоскость или входить в неё в зависимости от направления тока.
• Для тока, направленного влево (как в рисунке), и точки A ниже проводника, вектор B направлен из плоскости рисунка на нас (то есть out of the page).

Итак, итог:

• Вектор индукции B в точке A перпендикулярен плоскости рисунка и направлен к наблюдателю (выходит из плоскости).

Ответ: Перпендикулярно плоскости рисунка к наблюдателю (в сторону нас, из плоскости).

Дополнительно:

• Если направление тока на рисунке оказалось противоположным (направление вправо), то направление B менялось бы на противоположное: в точке A ниже проводника B уходил бы в плоскость (за плоскость рисунка).
• Модуль B можно вычислить по формуле B = μ0 I / (2π r), где r — перпендикулярное расстояние от точке A до оси проводника.