Электродинамический прибор Ампера. Сила Ампера

Здравствуйте!

Хочу обратиться к участникам форума за помощью и разъяснением в одном вопросе. Сейчас изготавливаю ряд приборов по демонстрации взаимодействия токов, изучая при этом исторические материалы.

В труде А. М. Ампера «Электродинамика» на стр. 183 описан прибор изготовленный самим Ампером, который не упоминается в современных учебниках, приведу непосредственно сканы из этого труда -







Жёлтым цветом, я выделил абзац в котором Ампер описывает прибор. К сожалению, сам Ампер не приводит рисунка к описанию прибора. Однако, этот опыт в дальнейшем был неоднократно описан и реализован многими естествоиспытателями того времени.

В труде К. Краевича «Учебник физики. Курс средних учебных заведений» Санкт-Петербург 1868 г. подробно описывается этот прибор и физические законы лежащие в основе работы этого прибора.

Ниже привожу скан из этого учебника -







Моя цель и задача построить данный прибор и провести количественные измерения силы действующей на горизонтальную стрелку, вращающеюся под воздействием магнитных полей.



В моём приборе будет использован один круговой виток диаметром — 0,3 метра. Вращающийся радиальный проводник длиной — 0,15 метра. Значение тока будет составлять, как в круговом витке так и в радиальном проводнике — 12 Ампер. Вращающийся радиальный проводник, в моём опыте будет расположен над круговым витком при минимально возможном зазоре, поэтому при теоретических расчётах будем считать, что этого зазора не существует.







Мой вопрос и просьба к вам состоит в следующем.



Как рассчитать силу F действующую на вращающийся радиальный проводник? Каково её значение?

Чтобы потом сравнить полученные данные с практическими результатами.