Logo
Logo

Сверхпроводящее закручивание

Условие

В одном из вариантов классического опыта, поставленного академиком И. К. Кикоиным, однослойная короткозамкнутая катушка индуктивности $L=3 \cdot 10^{-5}~Гн$, сделанная из тонкой сверхпроводящей проволоки, подвешивалась на упругой нити в магнитном поле, направленном вертикально вверх вдоль оси катушки (см. рис). Нить подвеса в исходном состоянии не закручена, сила тока в катушке равна нулю. Индукция $B$ магнитного поля медленно увеличивалась от нулевого значения до значения $B_0=0.1~Тл$, при котором сверхпроводимость скачком исчезала и проволока переходила в нормальное состояние. Катушка при этом закручивалась.

Определите максимальный угол закручивания катушки, считая, что упругий момент нити пропорционален углу закручивания (коэффициент пропорциональности $G=10^{-7} H \cdot м$).

Число витков катушки $n=100$, радиус витков $R=1 см$, масса катушки $М=10~г$. Отношение заряда электрона к его массе $e/m=1.76 \cdot 10^{11} Кл/кг$.