obr. 5
Pevný vodivý závit ve tvaru čtverce leží v homogenním magnetickém poli na nevodivé rovinné podložce. Indukční čáry magnetického pole jsou rovnoběžné s podložkou a se dvěma stranami závitu (obr. 5). Závit má hmotnost 10 g, jeho strana má délku 4 cm. Velikost magnetické indukce je 0,5 T. Při jakém minimálním proudu procházejícím závitem se začne jedna z jeho stran zvedat?
obr. 5
| B = 0,5 T m = 10 g = 0,01 kg a = 4 cm = 0,04 m I = ? |
Zvolme směr proudu v závitu
(obr. 2 - pohled na závit seshora).
Na strany AB a CD magnetická síla nepůsobí - směr proudu je rovnoběžný se směrem indukčních čar. Magnetická síla působí jen na strany BC a AD, přičemž strana BC je tlačena směrem do podložky a strana AD je tažena směrem nahoru. Na čtverec tedy působí moment síly M1 vzhledem k ose otáčení BC. Jeho velikost M1 = Fma = BIa.a = BIa2. Na závit dále působí tíhová síla FG, která má působiště v těžišti závitu a jakmile se závit začne zvedat, způsobí moment síly M2 vzhledem k ose otáčení, který má opačný směr než M1 a velikost M2 = FG a/2 = mga/2. V okamžiku, kdy se závit začíná zvedat, mají oba momenty
stejnou velikost, M1 = M2. Po
dosazení je Na to, aby se čtverec začal zvedat, jím musí procházet proud minimálně 2,5 A. |
