Каков вращающий момент М, действующий на плоскую катушку радиусом 25 см, содержащую 75 витков, в однородном магнитном
Каков вращающий момент М, действующий на плоскую катушку радиусом 25 см, содержащую 75 витков, в однородном магнитном поле с индукцией 0,25 Тл, если ток I протекает по виткам катушки и плоскость катушки составляет угол α = 60° с направлением вектора индукции?
Скворец 4
Чтобы найти вращающий момент М, действующий на плоскую катушку, мы можем использовать формулу:\[M = N \cdot I \cdot B \cdot A \cdot \sin(\alpha)\]
где:
- N - количество витков катушки
- I - ток, протекающий по виткам катушки
- B - индукция магнитного поля
- A - площадь поперечного сечения катушки
- α - угол между направлением вектора индукции и плоскостью катушки
Давайте подставим значения в формулу и рассчитаем вращающий момент М.
N = 75 (количество витков катушки)
I = заданный ток
B = 0.25 (индукция магнитного поля)
A = πr² (площадь поперечного сечения катушки)
Сначала найдем площадь поперечного сечения катушки. Радиус катушки равен 25 см, поэтому r = 0.25 м.
\[A = π \cdot (0.25)^2 = 0.1963~м^2\]
Теперь можем рассчитать вращающий момент М.
\[M = 75 \cdot I \cdot 0.25 \cdot 0.1963 \cdot \sin(60°)\]
Давайте вычислим значение:
\[M = 75 \cdot I \cdot 0.049075 \cdot \frac{\sqrt{3}}{2}\]
Таким образом, вращающий момент М, действующий на плоскую катушку, равен \(0.0361 \cdot I\) Н·м, где I - заданный ток в амперах.