2017-07-12
На двух легких проводящих нитях подвешено проволочное кольцо, через которое пропущен ток $I$. Кольцо находится в горизонтальном однородном магнитном поле с индукцией $B$. Найдите силу, с которой растягивается кольцо.
Решение:
Под действием силы Ампера кольцо сориентируется в пространстве так, что линии индукции поля будут перпендикулярны плоскости кольца, а направление тока в кольце будет образовывать с направлением поля правый винт. На любой элемент кольца длиной $\Delta l$ со стороны поля будет действовать сила Ампера $\Delta F = BI \Delta l$. Эта сила уравновешивается силами натяжения $T$(см. рисунок).
Из условия равновесия кольца находим
$\Delta F = 2T \sin \frac{ \Delta \alpha}{2} \approx T \Delta \alpha$.
Так как $\Delta l = R \cdot \Delta \alpha$, то $T = BIR$.