Magnetisk kraft (Fysik/Fysik 2)

Kraften på en strömförande ledare i ett magnetfält är:

F=BIL*sin(θ)

L är längden, egentligen lilla L som med det här typsnittet ser ut som stora i.

θ är vinkeln mot magnetfältet. För 90 grader (pi/2 rad) är sin(θ)=1. Därför är den inte med i den formel du använt.

Jag försökte göra det här på b)

min beräkning blev rätt

men min figur blev fel. Komposant uppdelningen av B är fel ritad.

Så här kan man se det:

Vi komposantuppdelar ledaren så vi får en l_y parallell med fältet och en l_x som är vinkelrät. Det är enbart den vinkelräta som bidrar till kraften.

Du vet att sin(45)=l_x/l, vilket förstås ger l_x=l⋅sin(45).

Jag får fel svar

Du har blandat ihop begreppen lite grann på sista raden i din uträkning

F = B*I*L, sen ska du vi komposantuppdela exvis L då får vi

F = B*I*L_x = 0,5*20*0,3/1,414

Notera att det spelar ingen roll vilken av de tre komponenterna vi komposantuppdelar, det blir samma uttryck ändå. Det viktiga är att vi tänker på att det är den ström som är vinkelrät mot magnetfältet som ger kraften.

Facit har valt att komposantuppdela B.

Hur skulle man kunna komposantuppdela B?

Jag kunde inte se det

Biorr skrev:
Hur skulle man kunna komposantuppdela B?

Jag kunde inte se det

Nej, det är därför jag valde att komposantuppdela längden av ledaren istället. Det kan jag åtminstone se framför mig, mäta med linjal.

Vilken av fältet, strömmen eller längden du multiplicerar med sin(45) spelar ingen roll. Jag tyckte längden kändes rätt. Alltså att en kortare del av ledaren är vinkelrät. Man kan lika gärna säga att en mindre del av strömmen rör sig vinkelrät, eller att magnetfältet blir svagare.

Kraften kommer egentligen av elektronerna i ledaren (alltså strömmen), när de rör sig i magnetfältet. De puttar väl på kanten av den, eller något i den stilen. Börjar vi gräva i det kommer vi bortom gymnasiefysiken, in på Lorentzkraft. Där beräknar man en "kryssprodukt" av två vektorer. Storleken av den resulterande vektorn beräknas med sinus, som i komposantuppdelning. Riktningen på den kommer man i kontakt med i gymnasiet genom högerhandsregeln och tre spretande fingrar.

Det ser bra ut, men i figurerna blandar du äpplen och päron.

L_y är inte 0,50 T. För uppgiften är längden av L_y inte intressant, men i vilket fall som helst är $L_{y} = L \times \cos (45)$ meter.

Om du istället delat upp flödestätheten (magnetfältet) hade du haft ett B_x och ett B_y i enheten tesla.

Fråga på om det känns oklart. Det är inga problem!

Bjuder på ett litet pro-tip också: sin(45) har ett exakt och fint värde 1/√2. Ta med dig det i beräkningen och avrunda först på slutet när du måste.

I den här uppgiften spelar det ingen roll, men min personliga uppfattning är att det är lite snyggare och så slipper man riskera att tappa noggrannhet.

$L_{x} = 0, 30 \times \sin (45 °) = 0, 30 \times \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{0, 30}{\sqrt{2}} m$

L_y är okänd när ledaren (strömmen) komposantuppdelas, med det är inte relevant pga det inte är vinkelrät med flödestätheten.

L_x är den ström som är vinkelrät mot magnetfältet B som ger kraften.

Biorr skrev:
L_y är okänd när ledaren (strömmen) komposantuppdelas, med det är inte relevant pga det inte är vinkelrät med flödestätheten.

L_x är den ström som är vinkelrät mot magnetfältet B som ger kraften.

L är längden i meter på ledaren som påverkas av kraften. I ledaren flyter strömmen I ampere.