Pętla silnika: zerowa suma sił i niezerowy moment

Rozwiązanie

Siły na bokach i moment pary

Na prawym boku siła jest z kartki, na lewym w głąb. Każda ma wartość F=IBl=2·0,30·0,20=0,12 N. Na bokach poziomych siła wynosi zero. Suma sił jest zerowa, lecz moment pary ma wartość 0,12·0,10=0,012 N·m i zwrot −y. Wraz z obrotem zmienia się orientacja pętli i moment; wynik dotyczy wskazanego ustawienia.

Dwa połówkowe ramiona

Każdy pionowy bok znajduje się 0,05 m od osi przez środek. Moment wynosi 0,12·0,05+0,12·0,05=0,012 N·m. Użycie 0,10 m dla obu sił policzyłoby szerokość dwukrotnie. Wypadkowa sił pozostaje zero, choć wypadkowy moment nie znika.

Zmiana orientacji

Moment ma wartość IABsinθ, gdzie θ jest kątem między normalną a B. Gdy normalna stanie się równoległa, θ=0 i moment zanika. Siły na elementach pętli mogą nadal występować, ale nie tworzą wtedy momentu obracającego w tej orientacji. Pierwotne 0,012 N·m opisuje ustawienie maksymalnego momentu, nie cały późniejszy obrót.

Powiązana teoria

Magnetyzm na rysunku: kropka, krzyżyk, siła i znak indukcji

Dalsza lektura

Materiał referencyjny