Физика. Работы силы ампера Квадратная рамка со стороной 10см из алюминиевой проволоки находится в однородном магнитном поле с индукцией 1,5 Тл, линии которого направлены под углом 30° к плоскости рамки. Какую работу совершит сила Ампера, которая изменит форму рамки на кольцо, если по проволоке протекает постоянный ток 2А.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем момент силы Ампера, который стремится изменить форму рамки на кольцо. Момент силы определяется как произведение силы на плечо:

M = F * r

где F - сила Ампера, r - радиус рамки.

Сила Ампера, действующая на проводник с током в магнитном поле, определяется по формуле:

F = I B l * sin(α)

где I - сила тока, B - индукция магнитного поля, l - длина проводника, α - угол между направлением силы и направлением магнитной индукции.

У нас даны: I = 2 А, B = 1,5 Тл, l = 10 см = 0,1 м, α = 30°.

Вычислим силу Ампера:

F = 2 1,5 0,1 sin(30°) = 2 1,5 0,1 0,5 ≈ 0,15 Н

Теперь найдем момент силы:

M = 0,15 * 0,1 = 0,015 Нм

Работа силы Ампера можно найти как произведение момента силы на угол поворота рамки:

A = M * φ

где φ - угол поворота рамки. Поскольку форма рамки изменяется на кольцо, то φ = 360°.

A = 0,015 * 2π ≈ 0,0942 Дж

Ответ: сила Ампера совершит работу примерно 0,0942 Дж.