Каков вращающий момент, действующий на рамку, если ее площадь S составляет 300 см2, а нормаль рамки образует угол
Каков вращающий момент, действующий на рамку, если ее площадь S составляет 300 см2, а нормаль рамки образует угол α = 60° с вектором магнитной индукции B = 0,5 Тл? Также известно, что сила тока в рамке равна I = 2 А.
Светлячок 54
Для того чтобы найти вращающий момент, действующий на рамку, мы можем использовать формулу:\[M = BIS\sin{\alpha}\]
где:
- M - вращающий момент
- B - магнитная индукция (в нашем случае 0,5 Тл)
- I - сила тока в рамке (не указана, но нам дано, что известна)
- S - площадь рамки (300 см2)
Теперь мы можем подставить в нашу формулу известные значения и решить задачу:
\[M = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot 300 \, см^2 \cdot \sin{60°}\]
Прежде чем продолжить, давайте преобразуем площадь рамки из см^2 в м^2. Есть соотношение: 1 м^2 = 10 000 см^2. Подставляя это соотношение, мы получаем:
\[M = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot 300 \, см^2 \cdot \sin{60°} = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot \left(\frac{300}{10000}\right) \, м^2 \cdot \sin{60°}\]
Упрощаем:
\[M = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot 0,03 \, м^2 \cdot \sin{60°}\]
Угол 60° в радианах равен:
\[\frac{\pi}{3} \, рад\]
Подставляем это в формулу:
\[M = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot 0,03 \, м^2 \cdot \sin{\left(\frac{\pi}{3}\right)}\]
Теперь мы можем вычислить значение синуса угла:
\[\sin{\left(\frac{\pi}{3}\right)} = \frac{\sqrt{3}}{2}\]
Подставляем:
\[M = 0,5 \, Тл \cdot I \cdot 0,03 \, м^2 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\]
Упрощаем:
\[M = 0,015 \, Тл \cdot I \, м^2 \cdot \sqrt{3}\]
Таким образом, вращающий момент, действующий на рамку, равен:
\[M = 0,015 \, Тл \cdot I \, м^2 \cdot \sqrt{3}\]