Что такое механический момент силы Ампера, воздействующей на жесткую прямоугольную проволочную рамку размерами 20 на 10

Объяснение: Механический момент силы Ампера возникает при взаимодействии тока, протекающего через проводник, с магнитным полем. Это явление описывается законом Ампера, который устанавливает, что магнитное поле создает момент силы на проводник, пропорциональный индукции магнитного поля, силе тока и геометрическим параметрам системы.

В данной задаче имеется прямоугольная проволочная рамка размерами 20 × 10 см, находящаяся в однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл и силой тока в рамке 10 А. Чтобы найти механический момент силы Ампера, мы можем использовать следующую формулу:

Механический момент силы Ампера = индукция магнитного поля × сила тока × площадь рамки × синус угла между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки.

Сила тока и индукция магнитного поля даны в задаче: 10 А и 1 Тл соответственно. Площадь рамки можно получить, умножив ее длину на ширину: 20 × 10 см = 200 см² = 0,02 м².

Угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки в данной задаче не указан, поэтому предположим, что они перпендикулярны друг другу, то есть sin 90° = 1.

Подставляя все значения в формулу, получим:

Механический момент силы Ампера = 1 Тл × 10 А × 0,02 м² × 1 = 0,2 H*м

Итак, механический момент силы Ампера, действующей на заданную рамку, составляет 0,2 H*м (генри-метров), округленный до десятых долей.

Совет: Для лучшего понимания концепции механического момента силы Ампера, стоит изучить законы электромагнетизма и правило левой руки Флеминга, которое поможет определить направление создаваемой силы.

Задание для закрепления: Проволочная рамка находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл и сила тока в рамке составляет 5 А. Площадь рамки равна 0,03 м², а угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости рамки равен 45°. Вычислите механический момент силы Ампера, округлите ответ до десятых долей.