Uzasadnienie:
Naszym zadaniem jest zaznaczenie na rysunku:
- kierunku przepływu prądu przez ramkę,
- wektorów sił, które działają na ramkę.
Dodatkowo, zgodnie z treścią zadania, pomijamy ciężary boków ramki AB i CD - rozpatrujemy jedynie bok ramki BC. Jeżeli przyjmujemy, że bok ramki BC ma jakiś ciężar (masę), to oznacza, że działa na nią siła ciężkości skierowana pionowo w dół.

Po przyłożeniu magnesu do boku BC ramka ustawiła się w płaszczyźnie poziomej. Na pewno na ramkę nadal działa siła ciężkości , ale zgodnie z pierwszą zasadą dynamiki Newtona, siłę tę musi równoważyć inna siła. Jeżeli chcemy, aby siła ciężkości była równoważona przez inną siłę to musi być ona skierowana przeciwnie do siły ciężkości. Mamy więc:

Siłą tą jest siła elektrodynamiczna , która jest wynikiem oddziaływania pola magnetycznego z przyłożonego magnesu na przewodnik z prądem, czyli ramkę przez, którą przepływa prąd. W treści zadania są podane dwa założenia:
- pole magnetyczne jest jednorodne na całej długości boku BC,
- linie pola magnetycznego są równoległe do boków CD i AB.
Zatem linie pola magnetycznego wyglądają (mniej więcej) następująco:

Do określenia kierunku przepływu prądu w ramce, a dokładnie w boku BC, korzystamy z reguły lewej ręki. Wynika z niej, że prąd w boku BC ramki przepływa od punktu C do punktu B.

Odpowiedź:
Rysujemy wektory sił, które działają na bok BC ramki oraz oznaczamy kierunek przepływu prądu.

gdzie:
- siła ciężkości,
- siła elektrodynamiczna.
Mateusz Bajda
Nauczyciel fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

