Question

В однородное магнитное поле, индукция которого равна 58 мТл, помещена квадратная рамка со стороной 8 см, состоящая из 42 витков. Плоскость рамки составляет с направлением магнитного поля угол 30°. Какая будет совершена работа при повороте рамки в устойчивое равновесное положение, если по ней пропустить ток силой 19 А?

Answer 1

Дано: B = 58 мТл = 58 * 10^-3 Тл, a = 8 см = 0,08 м, N = 42, I = 19 A, θ = 30°

Найти: работу W

Решение:
1. Найдем магнитный момент квадратной рамки:
S = a^2 = (0,08 м)^2 = 0,0064 м^2
μ = N * S = 42 * 0,0064 = 0,2688 м^2
μ = N * S * I = 0,2688 * 19 = 5,10912 А * м^2

2. Найдем проекцию магнитного момента на направление магнитного поля:
μcosθ = 5,10912 * cos30° = 4,42165 А * м^2

3. Работа, совершаемая при повороте рамки в устойчивое равновесное положение:
W = -μBcosθ = -4,42165 * 58 * 10^-3 = -0,25612 Дж

Ответ: W = 0,25612 Дж