v2.0.9803.5862
Fizyka dla każdego
Magnetyzm i indukcja elektromagnetyczna · 2 min czytania

Siła magnetyczna — zadanie: przewód w płaszczyźnie kartki

Opublikowano: 13.10.2026 · Ostatnio zmieniany: 25.10.2026
Wyślij link e-mailem Własna poczta Komentarze: 0

Oceń ten artykuł: od 1 do 5 gwiazdek
(0 głosów) . Jeszcze nie oddano głosów.

Kliknij gwiazdkę, aby od razu oddać ocenę. Klawiaturą wybierz gwiazdkę klawiszem Tab i naciśnij Enter lub spację. Jeden głos na materiał z danej przeglądarki.

Prosty odcinek przewodnika długości 25 cm leży poziomo na kartce. Płynie przez niego umowny prąd 3 A w prawo. Jednorodne pole o indukcji 0,40 T jest skierowane prostopadle w głąb kartki. Oblicz wartość i określ zwrot siły magnetycznej na ten odcinek.

Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
Wskazówka

Prąd i pole są prostopadłe. Kierunek ruchu elektronów nie jest tu kierunkiem wektora l.

Rozwiązanie

Wartość i zwrot liczymy osobno

Wszystkie 25 cm podanego odcinka znajduje się w jednorodnym polu. Prąd jest poziomy na kartce, a pole prostopadłe do kartki: kąt między nimi wynosi 90°. Nie trzeba odczytywać go z perspektywicznego szkicu. Długość zamieniamy na metry, aby iloczyn A·m·T dał niutony.

Po rachunku wartości wrócimy do wektorów. Dodatnia liczba 0,30 N sama nie powie jeszcze, w którą stronę zadziała siła.

Obliczenia i odpowiedź

Długość wynosi 0,25 m, a sin 90° = 1. Otrzymujemy F = IlB = 3 · 0,25 · 0,40 = 0,30 N.

Przyjmijmy x w prawo, y ku górze kartki i z w stronę czytelnika. Wtedy l ma zwrot +x, a B — −z. Iloczyn x × (−z) ma zwrot +y.

Odpowiedź: 0,30 N ku górze kartki.

Odwrócenie prądu przy niezmienionym polu skierowałoby siłę w dół. Sam rachunek wartości nie daje tej informacji; konieczne jest osobne określenie kierunku. Siła dotyczy podanego odcinka, nie nieopisanego pozostałego fragmentu obwodu.

Kontrola kierunku i jednostek

Tesla ma jednostkę N/(A·m), więc iloczyn 3 A · 0,25 m · 0,40 T daje niutony. Dla prądu skierowanego w lewo siła miałaby tę samą wartość, lecz zwrot w dół kartki. Dla pola wychodzącego z kartki i prądu nadal w prawo również otrzymalibyśmy zwrot w dół. Oba porównania pozwalają sprawdzić regułę dłoni.

Prąd w prawo, pole magnetyczne w głąb kartki i siła na przewód skierowana ku górze kartki.
Zwrot siły wyznaczamy z umownego prądu; krzyżyki oznaczają pole w głąb kartki. Powiększ rysunek.

Trzy odwrócenia, cztery zgodne odpowiedzi

Wartość wektorów jest stała; zmieniają się wyłącznie ich zwroty. Symbole oznaczają kierunki prostopadłe do kartki.
Wartość wektorów jest stała; zmieniają się wyłącznie ich zwroty. Symbole oznaczają kierunki prostopadłe do kartki.

Trzy osie pomagają sprawdzić regułę dłoni bez zgadywania. Dla prądu w prawo (+x) i pola w głąb (−z) siła ma zwrot +y. Po odwróceniu tylko prądu dostajemy −y; po odwróceniu tylko pola również −y. Gdy odwrócimy oba, dwa minusy znoszą się w iloczynie wektorowym i znów otrzymamy +y. We wszystkich czterech ustawieniach wartość jest równa 0,30 N.

Załóżmy dodatkowo, już jako osobny przykład, że odcinek o masie 0,050 kg może przesuwać się pionowo i że g=10 m/s². Jego ciężar wynosi 0,50 N. Siła magnetyczna 0,30 N do góry nie zapewni równowagi: bez podpory wypadkowa wyniesie 0,20 N w dół, czyli przyspieszenie 4 m/s² w dół. Równowaga sił wymagałaby prądu 5,0 A przy tym samym l i B. Nie zmieniamy odpowiedzi zadania, lecz sprawdzamy, jak włączyć ją w szerszy bilans sił.

Powiązana teoria

Siła magnetyczna działająca na przewodnik z prądem

Dalsza lektura

Materiał referencyjny

Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »

Ostatnie materiały autora

Wszystkie materiały autora »

Komentarze (0)

Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.

Dodaj komentarz

Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto

Emotikony

Zaznacz tekst i wybierz formatowanie lub użyj Ctrl/Cmd+B, I, U w polu komentarza. Znaczniki HTML nie są wykonywane.

Wybór wszystkich komentarzy obejmuje odpowiedzi. Powiadomienia wymagają potwierdzenia adresu; zrezygnujesz z nich przez link w wiadomości.

← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Nie znalazłeś szukanego materiału? Napisz do nas — pomóż nam rozwijać Fizykę dla każdego.