Fysiikka

Magneettinen voima suorakulmaisessa silmukassa


Aivan kuten tasainen magneettikenttä on vuorovaikutuksessa suoraviivaisen johtimen kanssa, se voi olla vuorovaikutuksessa nykyisen silmukan suorakulmaisen silmukkajohtimen kanssa.

Kun virta kulkee johtimen läpi segmenteissä, joissa kuormien liike on kohtisuorassa magneettiseen induktiovektoriin nähden, kelan kahden segmentin väliin muodostuu "vipuvarsi" johtuen siitä, että . Segmentteissä, joissa virran suunta on yhdensuuntainen magneettisen induktion vektorin kanssa, ei ole koska nykyinen, ja näin ollen , on sama suunta kuin magneettikenttä.

Jos tämä silmukka pystyy pyörimään vapaasti, magneettinen voima, joka on kohtisuorassa virran suuntaan, ja magneettikenttä aiheuttavat pyörimisen. Kun silmukka kääntyy käännöstä vastaavan vertikaalisesti vaikuttavan voiman intensiteetti laskee niin, että kun silmukka on kääntynyt 90 °, ei kääntyminen, jolloin vivun kummallakin puolella olevat voimat tasapainottavat.

Silmukan liike jatkuu kuitenkin inertin takia, aiheuttaen sen liikkumisen voimia vastaan . Sen kanssa liike jatkuu, kunnes voimat peruuta se ja käännä sitä vastakkaiseen suuntaan aloittaen värähtelevän liikkeen.

Yksi tapa hyödyntää tätä tasapainotilan etenemistä on kääntää virran suunta kääntämällä kierto jatkamaan samaan suuntaan. Tämä on tasavirtamoottorien toimintaperiaate, ja virranvaihto voidaan saavuttaa kaksiosaisella johtavalla metallirenkaalla.


Video: YO K118 Magneettikentässä liikkuvaan johdinsilmukkaan indusoituva virta (Kesäkuu 2021).