Круговой проводящий контур радиусом r = 5 см и током i = 1 а находится в магнитном поле, причем плоскость контура перпендикулярна направле- нию поля. напряженность поля равна 10 ка/м. определить работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 90° вокруг оси, с диаметром контура.
M = B * l * i * sin(θ),
где B - магнитная индукция (равная напряженности поля), l - длина контура (длина окружности), i - ток, протекающий через контур, и θ - угол между вектором магнитной индукции и вектором площадочного элемента проводника.
Для нашей задачи нам известны следующие значения:
r = 5 см (радиус контура),
i = 1 А (ток),
B = 10 ка/м (магнитная индукция).
1. Найдем длину окружности контура:
l = 2 * π * r.
Подставляем известные значения:
l = 2 * 3.14 * 0.05 м,
l = 0.314 м.
2. Найдем момент силы:
M = B * l * i * sin(θ).
Так как плоскость контура перпендикулярна направлению поля, угловое значение sin(θ) будет равно 1.
M = B * l * i.
Подставляем известные значения:
M = 10 ка/м * 0.314 м * 1 А,
M = 3.14 Дж.
3. Найдем работу, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 90° вокруг оси с диаметром контура.
Работа вычисляется как произведение момента силы на угол поворота:
W = M * θ.
Подставляем известные значения:
W = 3.14 Дж * 90°,
W = 282.6 Дж.
Таким образом, работа, которую необходимо совершить, чтобы повернуть контур на 90° вокруг оси с диаметром контура, составляет 282.6 Дж.