Вращающийся момент сил Ампера максимален, когда рамка с током расположена перпендикулярно линиям магнитного поля.
Для решения задачи с тороидом необходимо использовать закон Био-Савара-Лапласа и принцип суперпозиции магнитных полей.
Магнитная индукция B(r) на расстоянии r от оси тороида может быть вычислена по формуле:
B(r) = μ0 n I (R^2 + r^2) ^ (-1/2),
где μ0 - магнитная постоянная, n - число витков на единицу длины тороида, I - сила тока в обмотке, R - радиус тороида (половина длины стороны квадрата сечения), r - расстояние от оси тороида.
Построение графика B(r) можно выполнить с помощью компьютера, задавая различные значения r и вычисляя соответствующие значения B(r).