Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу для вычисления максимального момента силы, действующего на рамку в магнитном поле. Формула выглядит так:
\[ M = B \cdot I \cdot A \cdot \sin(\alpha) \]
где:
- \( M \) — максимальный момент силы (в данном случае 40 мН·м),
- \( B \) — индукция магнитного поля (в Теслах),
- \( I \) — сила тока (в Амперах, в нашем случае 2 А),
- \( A \) — площадь поперечного сечения рамки (в квадратных метрах, равной 0,05 м²),
- \( \alpha \) — угол между направлением тока и направлением магнитного поля. Для максимального момента силы \(\sin(\alpha) = 1\), что соответствует углу 90 градусов.
Итак, подставим известные значения в формулу:
\[ 40 \times 10^{-3} \, \text{мН·м} = B \cdot 2 \, \text{А} \cdot 0,05 \, \text{м}^2 \cdot 1 \]
Теперь упростим уравнение:
\[ 40 \times 10^{-3} = B \cdot 0,1 \]
Теперь выразим \( B \):
\[ B = \frac{40 \times 10^{-3}}{0,1} = 0,4 \, \text{Тл} \]
Итак, индукция магнитного поля, в котором расположена рамка, составляет 0,4 Тл.