9.2.22. Индукция магнитного поля в центре тонкого стального намагниченного вдоль своей оси диска радиуса $R$ равна $B$. Этот диск помещают в однородное магнитное поле с индукцией $B_0$, которое не меняет магнитного момента диска. Как нужно ориентировать диск в этом магнитном поле, чтобы момент сил, действующий на него, был максимальным? Чему равен этот момент?
Решение
Точно такой же диск был рассмотрен в задаче 9.2.20. Там мы пришли к выводу, что он эквивалентен круглому контуру радиуса $R$, по которому течет ток $I$. Поле в центре такого витка равно $$B=\frac{\mu_0I}{2R}$$ как было найдено в задаче 9.2.10 Известно, что момент сил, действующий на контур с током в однородном магнитном поле, равен $$\vec N=\vec p\times\vec B_0$$ Где $\vec p=I\vec S$ - магнитный момент контура площади $S$ с током $I$. Магнитный момент направлен перпендикулярно плоскости диска, значит, так как согласно правилам векторного умножения максимальный момент сил соответствует $\vec p\perp\vec B_0$, плоскость диска следует ориентировать параллельно внешнему полю.