Feladat: 2108. fizika feladat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Balogh Péter 
Füzet: 1987/március, 130. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Áramvezetőre ható erő, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1986/február: 2108. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Osszuk fel az A és a B pontok között kihúzott vékony vezetőt olyan kis Δl hosszúságú szakaszokra, amelyek már jó közelítéssel egyeneseknek vehetők. Erre az elemi vezetődarabra ΔF=I⋅B⋅Δl nagyságú és rá merőleges erő hat.

 
 


Bontsuk fel ezt az erőt egy AB irányú és egy rá merőleges komponensre! Végezzük el az elemi ΔF erők összegzését a teljes vezetődarabra! Egyszerű belátni, hogy az AB¯ irányú erők eredője nulla, mivel az ilyen irányú vetületek szimmetria-okok miatt kiegyenlítik egymást. Az AB¯ szakaszra merőleges elemi erők könnyen összegezhetők: F=I⋅B⋅AB¯. A vezetőre éppen akkora erő hat a külső mágneses tér és a vezetőben folyó elektromos áram kölcsönhatásából, mint az A és a B pontok között kihúzott egyenes vezetőre. Mind az n, mind az m vezetőre ugyanakkora erő hat a homogén mágneses tér létrehozásakor.
Ha figyelembe vesszük az áramjárta vezetők egymásra gyakorolt hatását is, akkor már eltérő nagyságú erők hathatnak a vezetőkre, lévén, hogy a kölcsönhatásból származó erők ellentett irányúak (de egyenlő nagyságúak). A külső mágneses tér irányától függ, hogy ez a járulékos erő melyik vezetőnél hoz létre nagyobb eredő erőt. Mivel a paralel áramok vonzzák egymást, ezért az m vezetőre felfelé, az n vezetőre lefelé ható erő fog hatni a két áramjárta vezető kölcsönhatásából származóan. Ha a mágneses indukció a rajz síkjából kifelé mutat, akkor az m vezetőre, míg megfordított mágneses vektor irányítottságnál az n vezetőre fog nagyobb erő hatni.