Question

Квадратный контур со стороной 20 см, в котором течет ток силой 0,5 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,4 Тл под углом 60 гр. к линиям индукции.
Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Answer 1

Дано:
а(сторона)=20(см), тогда площадь квадрата будет S=a²
I=0,5(А)
B=0,4(Тл)
α=60(⁰C)
A-?
Решение
S=πR²=π*(2a/π)²=(4a²)/π
Виток площадью S по которому течет ток I обладает магнитным моментом  
Pm=I*S Магнитный момент обладает потенциальной энергией в поле B
W=-Pm*B*cosφ        (φ-угол между Pm и B)
Pm=I*S=(4a²I)/π
W2=-Pm*B*cosφ=(4a²I)/π*B*cosφ
Работа равна разности потенциальных энергий
A=W2-W1=-(4a²I)/π*B*cosφ+a²*I*B*cosφ=a²*I*B*cosφ(1-4/π)
A=(0,2(м))²*0,5*0,4*cos60⁰*(1-4/3,14)=0,004*(-0,27)=-0,001=-1(мДж)
Работа отрицательная это значит,работу необходимо совершить над контуром.