Найти силу F, растягивающую кольцо (задача на нахождение силы Ампера)

@AlexeyX · Регистрация: 05.04.2023

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Любители физики прошу вас помочь решить интересную задачку:

По тонкому проводу в виде кольца радиусом R=20 см течет ток I=100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В=20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо. Ответ: 0,4 Н

Нашёл решение на сайте (картинку загрузил): https://bambookes.ru/stuff/res... 2-1-0-5402
Ничего не имею против этого решения и сайта, но разве так решается задача, зачем рассматривать какие-то три силы, потом пытаться доказать через малые углы что-то, причём здесь вообще условие равновесие кольца???

Может быть, можно просто выделить на окружности дугу, равную радиусу и посчитать силу Ампера действующую на эту дугу? И тогда можно будет сказать, что именно это сила будет как бы растягивать окружность (картинку приложил) или это слишком просто и это решение будет считаться "подгонкой под ответ"?

Объясните, пожалуйста, кто может, буду очень признателен)

Кликните здесь для просмотра всего текста

Найти силу F, растягивающую кольцо (задача на нахождение силы Ампера)

@mathmichel · 30.04.2023, 10:22

Сообщение от AlexeyX

можно просто выделить на окружности дугу, равную радиусу и посчитать силу Ампера действующую на эту дугу?

А как Вы подсчитаете силу Ампера сразу на большую дугу? Только через интегрирование! Поэтому и приходится обращаться к малым углам. Учтите, что в разных точках Вашей дуги сила Ампера будет иметь разные направления!

@zvm2 · 30.04.2023, 11:21

Сообщение от AlexeyX

Ничего не имею против этого решения

А я имею.
По приведённому решению получается, что при В=0 сила равна нулю. А это не так. Ток в кольце сам создаёт магнное поле, проводники с противоположным направлением тока отталкиваются, возникает сила, пытающаяся разорвать кольцо, без всякого внешнего поля.

Может быть, можно просто выделить на окружности дугу, равную радиусу и посчитать силу Ампера действующую на эту дугу?

Спрашиваеся не про силу, действующую на дугу (перпендикулярную к окружности), а про силу, разрывающую кольцо (касательную к окружности).

И тогда можно будет сказать, что именно это сила будет как бы растягивать окружность (картинку приложил) или это слишком просто и это решение будет считаться "подгонкой под ответ"?

"Как бы" не работает. Это будет просто неправильным.

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от mathmichel

Только через интегрирование!

Там вообще не требуется никакого интегрирования.

@tarasso · 30.04.2023, 14:16

У меня как то ответ не получается с ответом в задаче с растягивающей силой.
Приведу свое решение.
Формула для определения элементарной силы, которая растягивает кольцо в рассматриваемой точке на поверхности кольца
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot \vec{dl}\times \vec{B}$ (1)
Учитывая, что индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости кольца формулу можно переписать т.о.
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot dl\cdot B$ (2)
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dl=R\cdot d\alpha$ (3)
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\alpha =0...2\pi$
Тогда сила, которая растягивает кольцо по всей ее длине (в каждой точке кольца это будет радиальная сила) будет равна
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F=I\cdot B\cdot R\int_{0}^{2\pi }d\alpha =I\cdot B\cdot R\cdot 2\pi$ (4)

@zvm2 · 30.04.2023, 16:27

Сообщение от tarasso

Формула для определения элементарной силы, которая растягивает кольцо в рассматриваемой точке на поверхности кольца
(1)

Это не сила, которая расягивает кольцо, а сила Ампера, действующая на участок кольца.

...в каждой точке кольца это будет радиальная сила...

Поэтому проинтегрировав её по всему кольцу вы получите ноль.

Вам нужно найти разрывающую силу, то есть силу упругости, по сути, механическое напряжение в материале кольца, вызванное током. Разрезаем кольцо и вставляем в разрез динамометр (проводящий ток). Что покажет динамомер? Вот эту величину вам и нужно найти.
Можно решиь задачу и так. Вычислить силу Ампера, действующую на половину кольца (естесвенно, интегрируя векор силы Ампера, а не скаляр). Дальше элеменарно.

@tarasso · 30.04.2023, 17:16

не согласен, что получу ноль, если получу тогда о каких растягивающих усилиях будет речь? Перелистал интернет и некоторые учебники, все как бы формально, просто, но чтобы хоть кто- то методично и доходчиво вывел формулу - не дождетесь. А это классическая задача можно сказать за курс средней школы.... Не уяснив ее нормально, как можно дальше двигаться, рассчитывать динамические усилия в обмотках трансформаторов, дросселей и т.д. Вообщем кажется заметил в своей формуле ошибку - интегрировать нужно силы, которые действуют в одном направленни, то есть разложить силу на проекции, и проинтегрировать проекции силы.

@AlexeyX · 30.04.2023, 17:35 **[ТС]**

zvm2, Спасибо за полезную информацию, реально помогли, теперь я наконец-то понял для чего в решении условие равновесия (это получается, условие неразрывности, т.е. рассматривается предельный момент, когда кольцо вот-вот разорвёт на части);
А насчёт второго варианта решения, если же проинтегрируем от 0 до pi, то всё равно ответ не получается... И почему именно половина кольца? Никак не доходит, объясните подробней этот момент, пожалуйста, интересно оочень)

@tarasso · 30.04.2023, 17:41

Кстати сила, растягивающая виток, на рисунке не правильно изображена, что у автора, что у источника, если до конца быть точным и последовательным.

@zvm2 · 30.04.2023, 22:22

Сообщение от tarasso

не согласен, что получу ноль, если получу тогда о каких растягивающих усилиях будет речь?

Сила Ампера - это не растягивающая сила. Это сила, которая вызывает появление растягивающих сил.

Перелистал интернет и некоторые учебники, все как бы формально, просто, но чтобы хоть кто- то методично и доходчиво вывел формулу - не дождетесь.

Разные учебники мы читали, наверное.

А это классическая задача можно сказать за курс средней школы....

Специализированной физ-мат школы.

Не уяснив ее нормально, как можно дальше двигаться, рассчитывать динамические усилия в обмотках трансформаторов, дросселей и т.д.

Большинстово справляется. Есть кулинарный рецепт - и ладно.

Вообщем кажется заметил в своей формуле ошибку - интегрировать нужно силы, которые действуют в одном направленни, то есть разложить силу на проекции, и проинтегрировать проекции силы.

Правильно. И при интегрировании по кольцу получится ноль.

Добавлено через 15 минут

Сообщение от AlexeyX

теперь я наконец-то понял для чего в решении условие равновесия (это получается, условие неразрывности, т.е. рассматривается предельный момент, когда кольцо вот-вот разорвёт на части);

Совсем неправильно поняли. Есть кусок кольца. На него действует сила Ампера. Но этот кусок не улетает, а находится в покое. Значит, на него действуют и другие силы. Что ещё действует на кусок кольца? Соседние участки кольца, больше некому. А так как кусок кольца в покое, то сумма приложенных к нему сил равна нулю (второй закон Ньютона). И никаких разрывов.

А насчёт второго варианта решения, если же проинтегрируем от 0 до pi, то всё равно ответ не получается...

А что у вас получилось?

И почему именно половина кольца?

А потому что в этом случае сила Ампера провоположно направлена силам упругости, дейсвующим на половину кольца со сороны другой половины кольца. И никаких синусов-косинусов. Так проще.

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от tarasso

Кстати сила, растягивающая виток, на рисунке не правильно изображена, что у автора, что у источника, если до конца быть точным и последовательным.

В источнике правильно. У топикстартера она вообще не изображена.

@tarasso · 30.04.2023, 23:03

Подобную задачу видел в книге Балаш Б.А. Задачи по физике и методы их решения 1974г очень похожая задача 13.5. В конце дан только ответ. По поводу интегрирования вы правы, получим ноль, поскольку интегрировать мы будем проекции радиальных сил (сил Ампера) на оси x или y, а не сами радиальные силы (силы Ампера), направление которых у нас будет меняться, как теперь вижу это моя была ошибка, когда я проинтегрировал радиальную силу по кольцу- это не правильно. Дальше просто нужно рисовать рисунок и наглядно показывать и рассчитывать ибо "на пальцах" неубедительно. Если никто не опередит скину чуть позже свои выкладки.

В источнике на рисунке изображена сила F радиальная. Вряд ли динамометр, если его закрепить в разрезе кольца (как вы подали раньше идею) что-то покажет...?? Нет, нам нужна именно касательная сила.

@AlexeyX · 01.05.2023, 09:49 **[ТС]**

tarasso,

Если никто не опередит скину чуть позже свои выкладки.

Я бы только за, уже совсем запутался с этой задачей...

@tarasso · 01.05.2023, 10:58

Трудно понять, а тем более школьнику, что такое сила, растягивающая виток. Ну ладно с этим. Ввиду многих неясностей по отношению этой силы, величины и направления обратился к поиску литературы, а вдруг есть что-то подобное и возможно и рисунок есть. Нашел после упорных исканий в книге (возможно еще во многих книгах есть подобная задача и подобные рисунки, где изображена растягивающая сила, это я не знаю) Л.А. Родштейн Электрические аппараты страница 34 рисунок 3.6 и некоторые приведены краткие пояснения, но формулы там есть немного другие, но кое-что есть, то что нам нужно (сам рисунок конечно и идея состоит в том, что интегрировать нужно по четверти витка, то есть от 0 до $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\pi /2$ . Тогда в рассматриваемой точке, мы будем иметь растягивающую силу. Таких сил на рисунке будет 4. На моем рисунке я показал две. Поскольку рассматривал вернюю часть витка. В нижней части все будет идентично.
Запишем формулы, опираясь на рисунок и условие задачи.
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot B\cdot Rd\varphi$
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{dF}_{x}=dF\cdot \cos \varphi =I\cdot B\cdot Rd\varphi \cdot \cos \varphi$
Интегрируем на четверть витка и получаем растягивающую силу $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{x}$ в первой четверти окружности.
$https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{x}=I\cdot B\cdot R\int_{0}^{\frac{\pi }{2}}cos \varphi d\varphi=I\cdot B\cdot R$
Тоже самое интегрирование проделываем для 2,3,4 четвертей окружностей. Но в силу симметрии все и так прекрасно видно. Аналогично можно также посчитать радиальные силы $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{y}$

@DedFriend · 01.05.2023, 13:17

Хотя сказано много правильных слов, решения не вижу. Потому публикую.
Пишем условие равновесия для полуокружности.
С одной стороны две тангенциальные силы, которые, собственно, и надо определить, а с другой интеграл по дуге от проекции на ту же ось от силы Ампера (или как там ее)

https://www.cyberforum.ru/atta... 1682936052

С точностью до коэффициента ответ очевиден даже из размерностей.
Решение вложил в качестве скана картинки, но не уверен, что все получится

@AlexeyX · 01.05.2023, 15:37 **[ТС]**

tarasso, спасибо вам, что помогаете; но на ось Y же также получиться IBR и тогда результирующая по Пифагору будет равна 0,56 Н...
И я нашёл Л.А. Родштейна "Электрические аппараты" и нашёл страницу 34 рисунок 3.6, но там совсем другое...
Вот источник: https://reallib.org/reader?file=532661&pg=34
Может быть, вы перепутали с другим автором?

@zvm2 · 01.05.2023, 21:15

Сообщение от tarasso

Вряд ли динамометр, если его закрепить в разрезе кольца (как вы подали раньше идею) что-то покажет...?? Нет, нам нужна именно касательная сила.

Покажет, куда он денется... Только нужно взять достаточно гибкий провод, лучше всего металлическую цепочку.
Именно касательную силу динамометр и покажет.

Добавлено через 13 минут

Сообщение от DedFriend

Решение вложил в качестве скана картинки

Коэффициент $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\frac{1}{4\pi \mu _0}$ не нужен.

@tarasso · 01.05.2023, 21:38

Да, конечно расчет в книге проводится по другим формулам. Дело в том, что как правило в расчетах на определение электродинамических усилий (в нашем случае силы растягивающей виток) исходными данными для расчета есть токи и геометрические размеры проводника, в нашем случае дан радиус витка круглого сечения. Электромагнитные поля, которые создают токи, проходя по проводнику всегда рассчитывают. То есть параметры поля такие как индукция и напряженность магнитного поля всегда рассчитывают в реальных расчетах в общем случае по закону Био-Савара-Лапласа. Тогда уже появляются всякие разные индуктивности и т.д.
В нас же индукцию считать не нужно, она дана в условии задачи B=20 мТл и даже сказано, что поле однородно и его направление, то есть перпендикулярно направлено плоскости витка. Это сильно упрощает формулы и решение задачи, потому что конфигурация поля и его параметры нам даны. Поэтому и задачу рассматривают в курсе средней школы с целью понять что такое электродинамические сили в витке как они возникают и как их упрощенно можно посчитать.
В книге, что я написал, дан исчерпывающий рисунок по этим силам, а также идея расчета силы на четверти витка. Подумайте, почему мы не рассчитываем силу на полувитке. И как бы все. А дальше интегрировать мы умеем...

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Символьное дифференцирование igorrr37 13.02.2026 / * Программа принимает математическое выражение в виде строки и выдаёт его производную в виде строки и вычисляет значение производной при заданном х Логарифм записывается как: (x-2)log(x^2+2) -. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .	И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»
SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL3_image 8Observer8 10.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3_image содержит инструменты для расширенной работы с изображениями. Пошагово создадим проект для загрузки изображения формата PNG с альфа-каналом (с прозрачным. . .	Установка Qt-версии Lazarus IDE в Debian Trixie Xfce volvo 10.02.2026 В общем, достали меня глюки IDE Лазаруса, собранной с использованием набора виджетов Gtk2 (конкретно: если набирать текст в редакторе и вызвать подсказку через Ctrl+Space, то после закрытия окошка. . .

@AlexeyX 3 / 3 / 0 Регистрация: 05.04.2023 Сообщений: 108

	Найти силу F, растягивающую кольцо (задача на нахождение силы Ампера) 29.04.2023, 20:52. Показов 3953. Ответов 15 Метки нет (Все метки) Любители физики прошу вас помочь решить интересную задачку: По тонкому проводу в виде кольца радиусом R=20 см течет ток I=100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В=20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо. Ответ: 0,4 Н Нашёл решение на сайте (картинку загрузил): https://bambookes.ru/stuff/res... 2-1-0-5402 Ничего не имею против этого решения и сайта, но разве так решается задача, зачем рассматривать какие-то три силы, потом пытаться доказать через малые углы что-то, причём здесь вообще условие равновесие кольца??? Может быть, можно просто выделить на окружности дугу, равную радиусу и посчитать силу Ампера действующую на эту дугу? И тогда можно будет сказать, что именно это сила будет как бы растягивать окружность (картинку приложил) или это слишком просто и это решение будет считаться "подгонкой под ответ"? Объясните, пожалуйста, кто может, буду очень признателен) Кликните здесь для просмотра всего текста 0

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	30.04.2023, 14:16
	У меня как то ответ не получается с ответом в задаче с растягивающей силой. Приведу свое решение. Формула для определения элементарной силы, которая растягивает кольцо в рассматриваемой точке на поверхности кольца $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot \vec{dl}\times \vec{B}$ (1) Учитывая, что индукция магнитного поля перпендикулярна плоскости кольца формулу можно переписать т.о. $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot dl\cdot B$ (2) $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dl=R\cdot d\alpha$ (3) $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\alpha =0...2\pi$ Тогда сила, которая растягивает кольцо по всей ее длине (в каждой точке кольца это будет радиальная сила) будет равна $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?F=I\cdot B\cdot R\int_{0}^{2\pi }d\alpha =I\cdot B\cdot R\cdot 2\pi$ (4) 0

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	30.04.2023, 17:16
	не согласен, что получу ноль, если получу тогда о каких растягивающих усилиях будет речь? Перелистал интернет и некоторые учебники, все как бы формально, просто, но чтобы хоть кто- то методично и доходчиво вывел формулу - не дождетесь. А это классическая задача можно сказать за курс средней школы.... Не уяснив ее нормально, как можно дальше двигаться, рассчитывать динамические усилия в обмотках трансформаторов, дросселей и т.д. Вообщем кажется заметил в своей формуле ошибку - интегрировать нужно силы, которые действуют в одном направленни, то есть разложить силу на проекции, и проинтегрировать проекции силы. 0

@AlexeyX 3 / 3 / 0 Регистрация: 05.04.2023 Сообщений: 108
	30.04.2023, 17:35 [ТС]
	zvm2, Спасибо за полезную информацию, реально помогли, теперь я наконец-то понял для чего в решении условие равновесия (это получается, условие неразрывности, т.е. рассматривается предельный момент, когда кольцо вот-вот разорвёт на части); А насчёт второго варианта решения, если же проинтегрируем от 0 до pi, то всё равно ответ не получается... И почему именно половина кольца? Никак не доходит, объясните подробней этот момент, пожалуйста, интересно оочень) 0

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	30.04.2023, 17:41
	Кстати сила, растягивающая виток, на рисунке не правильно изображена, что у автора, что у источника, если до конца быть точным и последовательным. 0

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	30.04.2023, 23:03
	Подобную задачу видел в книге Балаш Б.А. Задачи по физике и методы их решения 1974г очень похожая задача 13.5. В конце дан только ответ. По поводу интегрирования вы правы, получим ноль, поскольку интегрировать мы будем проекции радиальных сил (сил Ампера) на оси x или y, а не сами радиальные силы (силы Ампера), направление которых у нас будет меняться, как теперь вижу это моя была ошибка, когда я проинтегрировал радиальную силу по кольцу- это не правильно. Дальше просто нужно рисовать рисунок и наглядно показывать и рассчитывать ибо "на пальцах" неубедительно. Если никто не опередит скину чуть позже свои выкладки. В источнике на рисунке изображена сила F радиальная. Вряд ли динамометр, если его закрепить в разрезе кольца (как вы подали раньше идею) что-то покажет...?? Нет, нам нужна именно касательная сила. 1

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	01.05.2023, 10:58
	Трудно понять, а тем более школьнику, что такое сила, растягивающая виток. Ну ладно с этим. Ввиду многих неясностей по отношению этой силы, величины и направления обратился к поиску литературы, а вдруг есть что-то подобное и возможно и рисунок есть. Нашел после упорных исканий в книге (возможно еще во многих книгах есть подобная задача и подобные рисунки, где изображена растягивающая сила, это я не знаю) Л.А. Родштейн Электрические аппараты страница 34 рисунок 3.6 и некоторые приведены краткие пояснения, но формулы там есть немного другие, но кое-что есть, то что нам нужно (сам рисунок конечно и идея состоит в том, что интегрировать нужно по четверти витка, то есть от 0 до $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\pi /2$ . Тогда в рассматриваемой точке, мы будем иметь растягивающую силу. Таких сил на рисунке будет 4. На моем рисунке я показал две. Поскольку рассматривал вернюю часть витка. В нижней части все будет идентично. Запишем формулы, опираясь на рисунок и условие задачи. $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?dF=I\cdot B\cdot Rd\varphi$ $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{dF}_{x}=dF\cdot \cos \varphi =I\cdot B\cdot Rd\varphi \cdot \cos \varphi$ Интегрируем на четверть витка и получаем растягивающую силу $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{x}$ в первой четверти окружности. $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{x}=I\cdot B\cdot R\int_{0}^{\frac{\pi }{2}}cos \varphi d\varphi=I\cdot B\cdot R$ Тоже самое интегрирование проделываем для 2,3,4 четвертей окружностей. Но в силу симметрии все и так прекрасно видно. Аналогично можно также посчитать радиальные силы $https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{F}_{y}$ Миниатюры 1

@DedFriend 184 / 37 / 8 Регистрация: 14.04.2019 Сообщений: 238
	01.05.2023, 13:17
	Хотя сказано много правильных слов, решения не вижу. Потому публикую. Пишем условие равновесия для полуокружности. С одной стороны две тангенциальные силы, которые, собственно, и надо определить, а с другой интеграл по дуге от проекции на ту же ось от силы Ампера (или как там ее) https://www.cyberforum.ru/atta... 1682936052 С точностью до коэффициента ответ очевиден даже из размерностей. Решение вложил в качестве скана картинки, но не уверен, что все получится Миниатюры 1

@AlexeyX 3 / 3 / 0 Регистрация: 05.04.2023 Сообщений: 108
	01.05.2023, 15:37 [ТС]
	tarasso, спасибо вам, что помогаете; но на ось Y же также получиться IBR и тогда результирующая по Пифагору будет равна 0,56 Н... И я нашёл Л.А. Родштейна "Электрические аппараты" и нашёл страницу 34 рисунок 3.6, но там совсем другое... Вот источник: https://reallib.org/reader?file=532661&pg=34 Может быть, вы перепутали с другим автором? 0

@tarasso 749 / 460 / 50 Регистрация: 13.05.2012 Сообщений: 963
	01.05.2023, 21:38
	Да, конечно расчет в книге проводится по другим формулам. Дело в том, что как правило в расчетах на определение электродинамических усилий (в нашем случае силы растягивающей виток) исходными данными для расчета есть токи и геометрические размеры проводника, в нашем случае дан радиус витка круглого сечения. Электромагнитные поля, которые создают токи, проходя по проводнику всегда рассчитывают. То есть параметры поля такие как индукция и напряженность магнитного поля всегда рассчитывают в реальных расчетах в общем случае по закону Био-Савара-Лапласа. Тогда уже появляются всякие разные индуктивности и т.д. В нас же индукцию считать не нужно, она дана в условии задачи B=20 мТл и даже сказано, что поле однородно и его направление, то есть перпендикулярно направлено плоскости витка. Это сильно упрощает формулы и решение задачи, потому что конфигурация поля и его параметры нам даны. Поэтому и задачу рассматривают в курсе средней школы с целью понять что такое электродинамические сили в витке как они возникают и как их упрощенно можно посчитать. В книге, что я написал, дан исчерпывающий рисунок по этим силам, а также идея расчета силы на четверти витка. Подумайте, почему мы не рассчитываем силу на полувитке. И как бы все. А дальше интегрировать мы умеем... 0