Magnetiskt fält i en punkt, flera ledare
Hej!
Jag behöver hjälp med en uppgift som förklaras nedan:
Svaret är B. 4 x 10^-7 N enligt facit.
Såhär långt fattar jag: Genom varje ledare går alltså ström med storlek I=1,0A, och avståndet från en närliggande ledare till mittersta ledaren är r=1,0m. Jag har formlen B=k x I/r för magnetfält kring raka ledare. Vid flera magnetfält blir magnetisk flödestäthet i en punkt helt enkelt summan av alla magnetiska fält. Två ledare pekar in i planet och två pekar ut, vilket ger olika riktningar på deras magnetfält. Olika riktning: B = B2+( - B1) typ. Samma riktning: B=B1 + B2.
Hur räknar jag ut kraften som påverkar den mittersta ledaren?
Tacksam för svar!
En ledare med ström genererar ett cirkulärt magnetfält enligt högerhandsregeln där om du sätter tummen i strömmens riktning och roterar handen så pekar övriga fingrar i magnetfältets riktning. Se bild nedan:
När ett magnetfält från en ledare möter ett magnetfält från en annan ledare och de har motsatt riktning i den punkten så försvagas magnetfältet där. Detta medför att ledarna kommer röra på sig för att jämna ut magnetfältet då naturen alltid söker homogenitet. Detta manifesterar sig som en kraft på ledarna. Från detta får vi att två parallella ledare med samma strömriktning attraherar varandra men med motsatt strömriktning repellerar de varandra. Om vi tittar närmre på ditt problem så har vi:
Vilken riktning som strömmen har, om du inte visste, är att om det är en cirkel med kryss så är det som en pil som åker rakt ifrån dig och om det är en cirkel med en prick är det som en pil som åker mot dig. Om du nu försöker se hur magnetfälten från ledare 1 och 3 interagerar så ser du att de har motsatt riktning när de möts, detta gör att det kommer genereras en attraherande kraft. Vi får alltså:
Om du nu använder regeln Likriktade attraherar och motriktade repellerar för resterande ledare så kan du få fram och räkna ut kraftresultanten på ledare 1. Du kan läsa mer här:
