Kraften på en strømleder: F = B·I·L·sinθ

Hva viser visualet?

En leder med strøm I og lengde L i et magnetfelt B kjenner kraften F = B·I·L·sinθ, der θ er vinkelen mellom strømmen og feltet. Kraften står vinkelrett på både strømmen og feltet — aldri langs noen av dem. I figuren går strømmen mot høyre i et felt inn i planet, og (+x) × (−z) = +y gir en kraft rett opp.

Med kildens tall B = 0,50 T, I = 2,0 A, L = 0,30 m og θ = 90° blir F = 0,50 · 2,0 · 0,30 = 0,30 N. Kapittelets eksamensoppgave bruker B = 0,40 T, I = 3,0 A og L = 0,25 m og gir tilfeldigvis samme svar, 0,30 N. Legges lederen langs feltet er sin 0° = 0 og kraften blir null.

L er bare den delen av lederen som faktisk ligger inne i magnetfeltet — ikke hele ledningen. Formelen kan også snus: kjenner du kraften, feltet og lengden, får du strømmen. Eksamen høsten 2024 gjør nettopp det: I = F/(B·L) = 2,0/(0,50 · 0,25) = 16 A.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Kraften står på tvers. F er vinkelrett på både I og B. Retningen fra høyrehåndsregelen.
2. 2. Bare L i feltet teller. L er lengden av lederen som faktisk ligger inne i magnetfeltet.
3. 3. Vinkelen kan slå den ut. 0,40 · 3,0 · 0,25 = 0,30 N vinkelrett — men 0 N langs feltet.

Nøkkelbegreper

• F = B·I·L·sinθ
• kraft på strømleder
• lengde i feltet
• vinkelen θ
• snudd formel
• elektromotor

På prøve og muntlig-praktisk

Kapittelets eksamensoppgave 1 spør om kraften på en 0,25 m lang leder med 3,0 A i 0,40 T, og hva som skjer om lederen legges parallelt med feltet (svar: null). Høsten 2024 flervalg m snur formelen og spør etter strømmen.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/magnetisk-felt (avsnitt 4: F = BIL·sinθ, eksempel 0,50 · 2,0 · 0,30 = 0,30 N), https://www.ifingo.no/fysikk2/magnetisk-felt/eksamen (oppgave 1) og eksamen-host-2024 flervalg m