В однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл находится прямоугольная рамка со сторонами 4 и 5 см. Сила тока, протекающего в рамке, равна 5 А. Вектор магнитной индукции перпендикулярен одной из сторон рамки (длиной 5 см).

Дано:

α = 4 см = 0,04 м

b = 5 см = 0,05 м

B = 0,2 Тл

I = 5 A, α = 60°

F1, F2, M — ?

Решение:

Рамка симметрична, поэтому силы, приложенные к противоположным сторонам рамки равны по модулю и противоположны по направлению. Для стороны a (см. рисунок):

Fα = IBαsin(90° — 60°) = 5 A * 0,2 Тл * 0,04 м * 1/2 = 0,02 H

Для стороны b:

Fα = IBb = 5 A * 0,2 Тл * 0,05 м = 0,05 H

Вращающий момент:

M = ISBsinφ

где

S = ab ⇒ M = IαbBsinφ =  5 A * 0,04 м * 0,05 м * 0,2 Тл *  √3/2 = 1,73 * 10-3 H*м

Ответ:

Fb = 0,05 H, Fα = 0,02 H, M = 1,73 * 10-3 H*м