Какой максимальный момент силы действует на кольцо, если оно имеет радиус 10 см и находится в однородном магнитном поле

Тема: Момент силы в магнитном поле

Разъяснение:
Для решения этой задачи мы будем использовать формулу для момента силы, действующей на проводник, находящийся в магнитном поле.
Момент силы может быть вычислен по формуле: М = B * I * A * sin(α), где B - индукция магнитного поля, I - сила тока, A - площадь контура проводника и α - угол между направлением поля и плоскостью контура.
В этой задаче у нас есть радиус кольца r = 10 см = 0,1 м, индукция магнитного поля B = 20 мтл = 20 Тл, и сила тока I = 2 А. Площадь контура проводника A можно вычислить, используя формулу площади круга: A = π * r².
Подставив известные значения в формулу для момента силы, получим: М = B * I * A * sin(α) = 20 Тл * 2 А * π * (0,1 м)² * sin(α).
Для определения угла α нам нужно знать ориентацию контура относительно магнитного поля. Предположим, что контур расположен горизонтально в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля, тогда α = 90°, sin(90°) = 1.
Подставляем значения и вычисляем момент силы: М = 20 Тл * 2 А * π * (0,1 м)² * 1 ≈ 1,26 Н·м.
Ответ: 1,26 Н·м.

Дополнительный материал:
Кольцо имеет радиус 10 см и находится в однородном магнитном поле с индукцией 20 мтл. Через кольцо протекает ток силой 2 А. Какой максимальный момент силы действует на кольцо?

Совет:
Чтобы лучше понять формулу и способ ее применения, рассмотрите каждую величину по отдельности и придайте им физический смысл. Также помните, что угол α может иметь различные значения в зависимости от ориентации проводника относительно магнитного поля.

Проверочное упражнение:
Кольцо радиусом 15 см находится в магнитном поле с индукцией 30 мтл. Через это кольцо протекает ток силой 3 А. Найдите максимальный момент силы, действующий на кольцо. (Ответ: 3,38 Н·м)