Två vinklade magnetiska fält

Jag är lite tveksam till det du kallar "Bmaget" i figuren. Är inte det den man vill åstadkomma? Alltså Bres med 45 graders vinkel och samma längd som Bjorden?

Något sånt här kanske:

ThomasN skrev:

Jag är lite tveksam till det du kallar "Bmaget" i figuren. Är inte det den man vill åstadkomma? Alltså Bres med 45 graders vinkel och samma längd som Bjorden?

Något sånt här kanske:

Jag frågade min lärare och fick till svar att B-magnet ska gå rakt ner, vilket man tydligen ska utlösa från bilden i uppgiften. Då kommer jag så här långt:

Men jag kommer inte vidare med att beräkna strömmen... :/

Till och med för någon med många års utbildning på universitet kan det vara svårt att tyda uppställningen i bilden och förstå uppgiften. Du borde ha haft en laboration med detta så att du enklare ska kunna förstå den. 

Det ser ut att vara en ledare som hänger horisontellt i mitten på en elektromagnet. Denna elektromagnet genererar då $B_{magnet}$ rakt vertikalt nedåt. Vektorsumman av jordens magnetfält och elektromagnetens magnetfält kommer påverka ledaren med en kraft enligt:

$F = B\cdot I \cdot L$

Där L i detta fall alltså måste vara bredden på elektromagneten. Denna kraft går mycket riktigt rakt horisontellt åt sidan och storleken på den kan varieras med avseende på elektromagnetens styrka och strömmens storlek.

Ställ sedan upp på samma sätt ett uttryck för kraften från jordens magnetfält. Denna är lite annorlunda då längden blir längden på den horisontella biten av ledaren. Du kan anta att denna är lika med bredden på elektromagneten för enkelhets skull.

Beräkna sedan en vektorsumma mellan de två krafterna så att kraftresultanten har riktning 45 grader nedåt från horisontalen.

Tillägg: 15 dec 2021 13:36

Det är inte en elektromagnet, jag ser nu att det är en permanentmagnet.

När jag tittar närmre på problemet ser jag nu att strömmen i ledaren är irrelevant. Märklig uppgift.

Ebola skrev:

Till och med för någon med många års utbildning på universitet kan det vara svårt att tyda uppställningen i bilden och förstå uppgiften. Du borde ha haft en laboration med detta så att du enklare ska kunna förstå den. 

Det ser ut att vara en ledare som hänger horisontellt i mitten på en elektromagnet. Denna elektromagnet genererar då $B_{magnet}$ rakt vertikalt nedåt. Vektorsumman av jordens magnetfält och elektromagnetens magnetfält kommer påverka ledaren med en kraft enligt:

$F = B\cdot I \cdot L$

Där L i detta fall alltså måste vara bredden på elektromagneten. Denna kraft går mycket riktigt rakt horisontellt åt sidan och storleken på den kan varieras med avseende på elektromagnetens styrka och strömmens storlek.

Ställ sedan upp på samma sätt ett uttryck för kraften från jordens magnetfält. Denna är lite annorlunda då längden blir längden på den horisontella biten av ledaren. Du kan anta att denna är lika med bredden på elektromagneten för enkelhets skull.

Beräkna sedan en vektorsumma mellan de två krafterna så att kraftresultanten har riktning 45 grader nedåt från horisontalen.

---

Tillägg: 15 dec 2021 13:36

Det är inte en elektromagnet, jag ser nu att det är en permanentmagnet.

När jag tittar närmre på problemet ser jag nu att strömmen i ledaren är irrelevant. Märklig uppgift.

Aha, så det går inte att beräkna strömmen...?

Glöm mitt förra inlägg, jag missade att det var kraften som efterfrågades.

Men lag håller med Ebola. Märklig uppgift och och att strömmen i ledaren är irrelevant för vinkeln på den resulterande kraften.
Med uppställningen på bilden blir det något sånt här:

Ju större Bmag är, ju mer lodrät blir Bres och ju mer horisontell blir Fres. (Man kan också tänka sig att man vrider på ledare och magnet i förhållande till Bjord men det gör bara Fres mer horisontell). Vet vi inte heller storleken Bmag så kan vi inte räkna ut Bres varken till storlek eller vinkel.

Ja, precis. Tolkningen av den rent fysikaliska uppställningen måste vara felaktig. Det är med nuvarande uppställning omöjligt att producera en kraft med 45-gradig vinkel till horisontalen oberoende av strömstyrka eller styrka på magnetens fält. Du kan maximalt få en 15 gradig vinkel vilket endast sker då magnetens fält är lika med noll.

Det ser ut från dina beräkningar som om du har ett värde på magnetens fältstyrka. För att producera en kraft med 45-gradig vinkel måste du rotera magneten. Återigen är strömmen irrelevant för vinkeln. Däremot är den inte irrelevant för storleken på resulterande kraften.

Prata med din lärare.

ThomasN skrev:

Glöm mitt förra inlägg, jag missade att det var kraften som efterfrågades.

Men lag håller med Ebola. Märklig uppgift och och att strömmen i ledaren är irrelevant för vinkeln på den resulterande kraften.
Med uppställningen på bilden blir det något sånt här:

Ju större Bmag är, ju mer lodrät blir Bres och ju mer horisontell blir Fres. (Man kan också tänka sig att man vrider på ledare och magnet i förhållande till Bjord men det gör bara Fres mer horisontell). Vet vi inte heller storleken Bmag så kan vi inte räkna ut Bres varken till storlek eller vinkel.

Men om vi vet att Bmag bara verkar i y-led så borde väl x-komposanten hos Bjord och Bres vara lika stora? Och Bres har ju en 45 graders vinkel så då är dess komposant i x- och y-led lika stora och då kan vi väl beräkna storleken på alla magnetfält?

Ebola skrev:

Ja, precis. Tolkningen av den rent fysikaliska uppställningen måste vara felaktig. Det är med nuvarande uppställning omöjligt att producera en kraft med 45-gradig vinkel till horisontalen oberoende av strömstyrka eller styrka på magnetens fält. Du kan maximalt få en 15 gradig vinkel vilket endast sker då magnetens fält är lika med noll.

Det ser ut från dina beräkningar som om du har ett värde på magnetens fältstyrka. För att producera en kraft med 45-gradig vinkel måste du rotera magneten. Återigen är strömmen irrelevant för vinkeln. Däremot är den inte irrelevant för storleken på resulterande kraften.

Prata med din lärare.

Jaha, okej. Tack så mycket för hjälpen, ska fråga min lärare då! :)