Квадратный контур со стороной 20 см, в котором течет ток силой 0,5 А, находится в магнитном поле с индукцией 0,4 Тл под углом 60 гр. к линиям индукции.

Какую работу нужно совершить, чтобы при неизменной силе тока в контуре изменить его форму на окружность?

Дано:

а (сторона) = 20 (см), тогда площадь квадрата будет S=a²

I=0,5 (А)

B=0,4 (Тл)

α=60 (⁰C)

A-?

Решение

S=πR²=π * (2a/π) ² = (4a²) / π

Виток площадью S по которому течет ток I обладает магнитным моментом

Pm=I*S Магнитный момент обладает потенциальной энергией в поле B

W=-Pm*B*cosφ (φ-угол между Pm и B)

Pm=I*S = (4a²I) / π

W2=-Pm*B*cosφ = (4a²I) / π*B*cosφ

Работа равна разности потенциальных энергий

A=W2-W1 = - (4a²I) / π*B*cosφ+a²*I*B*cosφ=a²*I*B*cosφ (1-4/π)

A = (0,2 (м)) ²*0,5*0,4*cos60⁰ * (1-4/3,14) = 0,004 * (-0,27) = - 0,001=-1 (мДж)

Работа отрицательная это значит, работу необходимо совершить над контуром.