Квадратная рамка со стороной 10 см из алюминиевой проволоки находится в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл, линии которого направлены под углом 300 к плоскости рамки. Какую работу совершит сила Ампера, которая изменит форму рамки на кольцо, если по проволоке протекает постоянный ток 2 А.
(Ответ запишите в виде числа, выраженного в мДж и округлите до целых.)
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Φ = B * S * cos(θ),
S = a^2 = 10^2 см^2 = 10^-3 м^2
Φ = 1.5 Тл * 10^-3 м^2 * cos(60°) = 7.5*10^-4 Вб.
S = πR^2,
де R - радіус кільця.
При збереженні того ж самого об'єму магнітного поля (магнітного потоку), величина магнітного поля B змінюється пропорційно зворотно пропорційно площі:
B' = B * S' / S,
де B - початкове значення магнітної індукції, S - початкова площа, B' - кінцеве значення магнітної індукції, S' - кінцева площа.
Таким чином, після перетворення рамки з квадрата в кільце, магнітна індукція зміниться з 1,5 Тл на B' і обернено пропорційна площі. Площа кільця залежить від радіуса R, який необхідно знайти.
Для цього візьмемо відстань від вершини кута 90° до середини сторони квадрата, яка дорівнює 5 см, тоді радіус кільця дорівнюватиме: