سوال ۱۲۵ کنکور ارشد مهندسی برق ۱۴۰۰

حلقهٔ مثلثی (متساوی‌الساقین) حامل جریان $I_1$ در صفحهٔ $z = ۰$ مطابق شکل قرار گرفته است. هادی مستقیم بلندی با جریان $I_2$ در روی محور $y$ واقع شده است. نیروی کل وارد بر حلقهٔ مثلثی، چند نیوتن است؟

شکل: هادی بلند بر محور $y$ منطبق است و جهت جریان $I_2$ آن رو به پایین (در جهت $-y$) رسم شده است. رأس‌های مثلث $(b,0)$، $(a+b,0)$ و $(a+b,a)$ هستند: ضلع افقی به طول $a$ روی محور $x$ که از فاصلهٔ $b$ از هادی شروع می‌شود، ضلع قائم به طول $a$ در $x = a+b$، و وتر که $(b,0)$ را به $(a+b,a)$ وصل می‌کند. جریان $I_1$ روی وتر (ضلع ۱) از $(b,0)$ به $(a+b,a)$ بالا می‌رود، سپس روی ضلع قائم (ضلع ۲) از $(a+b,a)$ به $(a+b,0)$ پایین می‌آید و روی محور $x$ (ضلع ۳) از $(a+b,0)$ به $(b,0)$ بازمی‌گردد.