Для решения этой задачи нам потребуется формула для максимального вращающего момента, действующего на контур с током в магнитном поле:
$$M = I \cdot A \cdot B$$
где:
* $$M$$ – максимальный вращающий момент,
* $$I$$ – сила тока в контуре,
* $$A$$ – площадь контура,
* $$B$$ – индукция магнитного поля.
а) Квадратный контур
Периметр квадрата равен 8 см. Найдем сторону квадрата:
$$4a = 8 \text{ см}$$
$$a = 2 \text{ см} = 0,02 \text{ м}$$
Площадь квадрата:
$$A = a^2 = (0,02 \text{ м})^2 = 0,0004 \text{ м}^2$$
Теперь найдем вращающий момент:
$$M = 4 \text{ А} \cdot 0,0004 \text{ м}^2 \cdot 0,2 \text{ Тл} = 0,00032 \text{ Н} \cdot \text{м}$$
б) Круговой контур
Длина окружности равна 8 см. Найдем радиус окружности:
$$2 \pi r = 8 \text{ см}$$
$$r = \frac{8}{2 \pi} \text{ см} = \frac{4}{\pi} \text{ см} = \frac{0,04}{\pi} \text{ м}$$
Площадь круга:
$$A = \pi r^2 = \pi \left( \frac{0,04}{\pi} \right)^2 \text{ м}^2 = \frac{0,0016}{\pi} \text{ м}^2 \approx 0,000509 \text{ м}^2$$
Теперь найдем вращающий момент:
$$M = 4 \text{ А} \cdot \frac{0,0016}{\pi} \text{ м}^2 \cdot 0,2 \text{ Тл} = \frac{0,00128}{\pi} \text{ Н} \cdot \text{м} \approx 0,000407 \text{ Н} \cdot \text{м}$$
Ответ:
а) $$\boxed{M_{кв} = 0,00032 \text{ Н} \cdot \text{м}}$$
б) $$\boxed{M_{кр} \approx 0,000407 \text{ Н} \cdot \text{м}}$$