Методика измерений. Рассмотрим прямоугольную рамку, расположенную в горизонтальной плоскости и закреплённую на упругой нити

Рассмотрим прямоугольную рамку, расположенную в горизонтальной плоскости и закреплённую на упругой нити. Закреплённая ось ОО (рис.13.5) вращения рамки параллельна одной из сторон рамки и составляет угол α с линиями магнитной индукции, также горизонтальными. Силы Ампера, действующие на стороны a рамки, проходят через ось вращения ОО и вращающего момента относительно этой оси не дают. Силы, действующие на стороны b, равны:

(13.12)

и направлены перпендикулярно плоскости рис.13.5,а. Момент этой пары сил относительно оси ОО равен

, (13.13)

поскольку плечо пары равно стороне рамки а. Под действием этого вращающего момента рамка начинает вращаться относительно оси ОО, упругая нить закручивается, и в ней возникает возвращающий момент упругих сил, пропорциональный углу поворота рамки β:

, (13.14)

где - модуль кручения нити. При повороте рамки на угол β величина сил Ампера (13.12) не изменится, так как не изменяется угол α между сторонами b рамки и индукцией поля ; однако изменится плечо пары (рис.13.5,б):

. (13.15)

Из (13.12) и (13.15) получим:

. (13.16)

Равновесное положение рамки достигается при таких углах β, когда момент сил Ампера уравновешивается моментом упругих сил:

. (13.17)