2018-09-28
По тонкому проволочному полукольцу радиусом $R = 50 см$ течет гок $I = 1 А$. Перпендикулярно плоскости полукольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией $B = 0,01 Тл$. Найдите силу, растягивающую полукольцо. Действие на полукольцо магнитного поля подводящих проводов и взаимодействие отдельных элементов полукольца не учитывать.
Решение:
Сила Ампера
$d \vec{F} = I [ d \vec{l}, \vec{B} ]$,
$\hat{( d \vec{l}, \vec{B} )} = \pi /2$,
$dF = IB dl$,
$dl = R d \alpha$,
$dF = IBR d \alpha$,
Из рисунка
$dF_{x} = dF \cos \alpha, dF_{y} = dF \sin \alpha$,
$F_{x} = \int_{0}^{ \pi} IBR \cos \alpha d \alpha = IBR \left . \left ( \sin \alpha \right ) \right |_{0}^{ \pi} = 0$,
$F_{y} = \int_{0}^{ \pi} IBR \sin \alpha d \alpha = IBR \left . \left ( - \cos \alpha \right ) \right |_{0}^{ \pi} = 2IBR$,
$F = F_{y} = 2IBR = 0,01 Н$.