Рамка с током в магнитном поле. Магнитный момент

Рассмотрим плоский контур в однородном магнитном поле. В принципе любой неплоский контур можно разбить на плоские контуры. Найдем направление сил, действующих на каждую из сторон рамки:

(используя правило левой руки или правило перемножения векторов)

Составляющие 1 и 2 будут вызывать вращение рамки. – нормаль к плоскости рамки. Вращающий момент будет стремиться повернуть рамку перпендикулярно магнитным силовым линиям. Если она так остановится, то далее вращаться не будет.

Найдем величину этого вращающего магнитного момента. Составляющие и растягивают рамку, а и - вращают ее.

(в нашем случае)

Момент пары сил:

По правилам механики момент силы направлен по оси вращения (в данном случае - вверх). Последнее равенство можно переписать в виде векторного произведения, если обозначить

Величина называется магнитным моментом рамки с током, то есть, на рамку (контур) с током в магнитном поле действует вращающей механический момент, зависящий от величины тока I, площади рамки, ориентации рамки и от величины магнитного поля . Таким образом, магнитное поле стремится установить рамку с током перпендикулярно магнитным силовым линиям, то есть так, чтобы вектор был направлен вдоль магнитных силовых линий.