Question

Плоская прямоугольная катушка из 200 витков со сторонами 10 и 5 см находится в однородном магнитном поле индукцией 0,05 Тл. Какой максимальный вращающий момент может действовать на катушку в этом поле, если сила тока в катушке 2 А? И можно пожалуйста с подробным объяснением:)

Answer 1

Решение во вложении:

Answer 2

Для определения максимального вращающего момента, действующего на катушку в магнитном поле, мы должны использовать формулу для момента силы в магнитном поле.

Момент силы (M) в магнитном поле определяется следующей формулой:

M = N * I * A * B * sin(θ)

где: N - количество витков катушки I - сила тока, протекающего через катушку A - площадь катушки, перпендикулярная магнитному полю B - индукция магнитного поля θ - угол между направлением магнитного поля и площадью катушки

В данном случае у нас прямоугольная катушка, и мы знаем ее размеры. Площадь катушки (A) будет равна произведению ее длины (l) на ширину (w):

A = l * w

Для определения угла (θ) мы должны знать ориентацию катушки относительно магнитного поля. Если катушка находится параллельно магнитному полю, то угол будет равен 0 градусов, а если она перпендикулярна, то угол будет равен 90 градусам. Предположим, что катушка находится в положении, где она перпендикулярна магнитному полю, тогда sin(θ) будет равен 1.

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу момента силы:

M = N * I * A * B * sin(θ) = 200 * 2 * (10 cm * 5 cm) * 0,05 T * 1

Переведем все единицы измерения в соответствующие значения: 10 cm * 5 cm = 0,1 m * 0,05 m = 0,005 m^2

Теперь, подставим значения:

M = 200 * 2 * 0,005 m^2 * 0,05 T * 1 = 0,01 N * m

Таким образом, максимальный вращающий момент, действующий на катушку в этом магнитном поле при силе тока 2 А, составляет 0,01 Н·м.