Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Электромагнитная индукция => Магнетизм => Электродинамика => Энергия поля => : Антон Огурцевич 16 May 2014, 22:00
-
Плоский контур с током I = 5 А свободно установился в однородном магнитном поле (B = 0,4 Тл). Площадь контура S = 200 см2. Поддерживая ток в контуре неизменным, его повернули относительно оси, лежащей в плоскости контура, на угол α = 40°. Определить совершенную при этом работу A.
-
Решение: магнитный момент это произведение силы тока I на площадь контура S: pm=I∙S. Контур с током в магнитном поле обладает потенциальной энергией
\[ W=p_{m} \cdot B\cdot \sin \alpha =I\cdot S\cdot B\cdot \sin \alpha. \]
Работа равна изменению потенциальной энергии системы
\[ A=W_{1} -W_{2} =I\cdot S\cdot B\cdot \left(\sin \alpha _{1} -\sin \alpha _{2} \right). \]
Когда контур был ориентирован по полю, то угол между магнитным моментом и индукцией поля α1 = 0°, после поворота угол стал α2 = α =40°.
\[ A=I\cdot S\cdot B\cdot \left(\sin 0{}^\circ -\sin \alpha \right)=-I\cdot S\cdot B\cdot \sin \alpha. \]
Ответ: -26 мДж (отрицательна, значит, совершают работу над контуром)