2021-03-07
Сверхпроводящее кольцо индуктивностью $L$, в котором течет ток $I_{0}$, вносят в однородное магнитное поле с индукцией $B_{0}$. Найдите ток, который будет протекать по кольцу. Нормаль к плоскости кольца составляет с направлением поля угол $\alpha$. Радиус кольца $R$.
Решение:
Изменение внешнего магнитного потока через площадь кольца компенсируется потоком индукционного тока, т.е. изменением собственного магнитного потока кольца:
$\Delta \Phi_{вн} + \Delta \Phi_{соб} = 0$.
Изменение внешнего магнитного потока равно
$\Delta \Phi_{вн} = B_{0} \pi R^{2} \cos \alpha$.
Ток в контуре и созданный им магнитный поток связаны друг с другом через индуктивность контура $L$:
$\Phi = LI$.
В нашем случае изменение собственного магнитного потока будет равно
$\Delta \Phi_{соб} = L \Delta I = L (I - I_{0} )$,
где $I$ - искомый ток. Таким образом, получаем
$B_{0} \pi R^{2} \cos \alpha = L (I_{0} - I)$,
откуда находим
$I = I_{0} - \frac{B_{0} }{L} \pi R^{2} \cos \alpha$.