Как определить значение магнитного момента p, если ток i течет по круговому витку радиуса r, а небольшой контур

Как определить значение магнитного момента p, если ток i течет по круговому витку радиуса r, а небольшой контур с током, имеющим магнитный момент p, находится на оси витка на расстоянии h от его плоскости и образует угол α с осью витка? Если известно, что момент сил, действующих на малый контур, равен м, и даны следующие значения: r = 14 см, i = 42 А, h = 2,5 см и α = 48°?
Lyudmila

Lyudmila

Для решения этой задачи мы можем использовать биот-саваровский закон, который гласит, что магнитное поле, создаваемое переменным электрическим током, в любой точке пространства пропорционально величине тока и перпендикулярно направлению тока и радиусу-вектору, соединяющему точку с источником тока. Формула, описывающая магнитное поле вокруг кругового витка, это:

B=μ0ir22(r2+h2)32

где:
- B - магнитное поле в точке наблюдения,
- i - сила тока в круговом витке,
- r - радиус кругового витка,
- h - расстояние от центра витка до контура,
- μ0 - магнитная постоянная, которая равна 4π×107Тл/Ам.

Для нахождения магнитного момента p можно использовать формулу:

p=BS

где:
- p - магнитный момент,
- B - магнитное поле в точке наблюдения,
- S - площадь контура, образующего угол α с осью витка.

Площадь контура можно найти как:

S=πR2sin(α)

где:
- R - расстояние от центра витка до контура, равное rcos(α).

Таким образом, мы можем решить задачу следующими шагами:

Шаг 1: Найдите магнитное поле B.
Подставим известные значения в формулу:
B=4π×10742(0.14)22((0.14)2+(0.025)2)32

Вычислите это значение, чтобы получить магнитное поле B.

Шаг 2: Найдите площадь контура S.
Подставьте известные значения в формулу:
S=π(0.14cos(48°))2sin(48°)

Вычислите это значение, чтобы получить площадь контура S.

Шаг 3: Найдите магнитный момент p.
Подставьте найденные значения в формулу:
p=BS

Вычислите это значение, чтобы получить магнитный момент p.

Пожалуйста, выполните вычисления и найдите значения магнитного поля B, площади контура S и магнитного момента p.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello