Ион с кинетической энергией 1 кэВ попал в однородное магнитное поле с индукцией 21мТл и стал двигаться по окружности радиусом 5 см. Определить магнитный момент эквивалентного кругового тока.
от

1 Ответ

Дано:  
Кинетическая энергия иона, K = 1 кэВ = 1 * 10^3 * 1.6 * 10^(-19) Дж  
Индукция магнитного поля, B = 21 мТл = 21 * 10^(-3) Тл  
Радиус окружности, r = 0.05 м

Найти:  
Магнитный момент эквивалентного кругового тока.

Решение:  
Кинетическая энергия иона может быть выражена через магнитный момент магнитного диполя в однородном магнитном поле:  
K = μ * B  
где μ - магнитный момент эквивалентного кругового тока, B - индукция магнитного поля

Также, магнитный момент кругового тока можно записать как:  
μ = I * π * r^2  
где I - сила тока кругового тока, r - радиус окружности

Подставляем формулу для магнитного момента в уравнение для кинетической энергии:  
1 * 10^3 * 1.6 * 10^(-19) = I * π * (0.05)^2 * 21 * 10^(-3)

Решаем это уравнение относительно I:  
I = (1 * 10^3 * 1.6 * 10^(-19)) / (π * (0.05)^2 * 21 * 10^(-3))

Вычисляем значение силы тока:  
I ≈ 3.85 * 10^(-4) А

Теперь найдем магнитный момент:  
μ = 3.85 * 10^(-4) * π * (0.05)^2  
μ ≈ 6.08 * 10^(-7) Вб

Ответ:  
Магнитный момент эквивалентного кругового тока составляет примерно 6.08 * 10^(-7) Вб.
от