Graf & ström & högerhandsregeln
Hej! En kvadratisk metalltrådslinga rör sig med
konstant hastighet från ett fältfritt område in genom ett område med homogent magnetfält och åter ut ett fint fint område (se figur)
svaret är nedan. Nyckeln till att förstå uppgiften är högerhandsregeln och att elektronerna rör sig uppåt då strömmriktningen är nedåt. För att komma fram till detta behöver man sätta att v=kraften (i högerhandsregeln). Mina två frågor är:
1. är v alltid kraften? ( ty jag ibland har fått intrycket att v ska ersätta ström-fingret i högerhandsregeln)
2. ty det är givet att slingan rör sig med konstant hastighet, Fres=0, borde det väl inte finnas någon kraftvektor
Svaret visar hur strömmen (inte kraften) i varierar med tiden.
a). Nej, v = hastigheten
b). Så länge HELA slingan är inuti det homogena magnetfältet har du alldeles rätt, då är strömmen 0, precis som man kan se i bild 3. När slingan rör sig in i magnetfältet, och när slingan rör sig ut ur magnetfältet blir det en ström.
Men nyckeln för att lösa uppgiften är att ta reda på vilken kraft elektronerna känner av. För att kunna bestämma kraftens riktning på elektronerna kan man ju använda sig av högerhandsregeln. Fast hur vet man vilket finger som pekar vart, ty vi bara blir givna magnetfältets riktning i frågan?
Din illustration är fel, elektronerna har riktning med klockan motsatt till strömmens riktning när ledaren kommer in i magnetfältet från vänster sida med riktning höger. Försök att inte blanda ihop elektronernas riktning och strömmens riktning.
ugglan123 skrev:Men nyckeln för att lösa uppgiften är att ta reda på vilken kraft elektronerna känner av. För att kunna bestämma kraftens riktning på elektronerna kan man ju använda sig av högerhandsregeln. Fast hur vet man vilket finger som pekar vart, ty vi bara blir givna magnetfältets riktning i frågan?
Du vet det på grund av Lenz lag:
En inducerad spänning i en sluten krets ger upphov till en inducerad ström med sådan riktning att orsaken till induktionen motverkas.
Alltså kommer strömmen i ledaren ha en sådan riktning att den genererar ett magnetfält vilket interagerar med det yttre magnetfältet på så vis att det motverkar rörelsen (om rörelsen är åt höger in i ett magnetfält kommer ledaren få en kraftresultant åt vänster). Jämför med motorprincipen och induktionsförsök utförda med spole och stavmagnet:
