Условие задачи:

Прямоугольная рамка из провода имеет длину 25 см и ширину 12 см. Определить магнитный момент рамки при силе тока в ней 2 А.

Задача №8.3.11 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(a=25\) см, \(b=12\) см, \(I=2\) А, \(M_0-?\)

Решение задачи:

Если в однородное магнитное поле внести рамку, по которой течет ток, то в общем случае на стороны рамки будут действовать силы Ампера. Эти силы создадут вращающий момент сил (также его называют магнитным моментом рамки) \(M\), который можно найти по следующей формуле:

\[M = BIS\sin \alpha \]

В этой формуле \(B\) — индукция магнитного поля, \(I\) — сила текущего в рамке (контуре) тока, \(S\) — площадь рамки (контура), \(\alpha\) — угол между нормалью к плоскости контура и вектором магнитной индукции.

Так как в условии нам не дан угол \(\alpha\), то будем искать максимальный магнитный момент рамки по формуле:

\[{M_{\max }} = BIS\;\;\;\;(1)\]

Но в условии также не дана индукция поля \(B\), поэтому мы можем только найти величину единичного максимального магнитного момента рамки \(M_0\), который действует на рамки при индукции поля, равной 1 Тл. То есть имеет место формула:

\[{M_{\max }} = B{M_0}\;\;\;\;(2)\]

Учитывая (1) и (2), имеем:

\[{M_0} = IS\]

Очевидно, что площадь рамки \(S\) можно найти как произведение его длины \(a\) на ширину \(b\), поэтому:

\[{M_0} = Iab\]

Посчитаем ответ:

\[{M_0} = 2 \cdot 0,25 \cdot 0,12 = 0,06\;А \cdot м^2\]

Ответ: 0,06 А·м2.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

8.3.10 Магнитная индукция однородного магнитного поля равна 0,5 Тл. Найти магнитный поток
8.3.12 Плоский контур площадью 25 см2 находится в однородном магнитном поле с индукцией
8.3.13 Найти магнитный поток через плоскую поверхность площадью 40 см2, расположенную

Пожалуйста, поставьте оценку
( 5 оценок, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: