Vinkelen mellom strøm og felt avgjør kraften

Hva viser visualet?

Bare den delen av strømmen som står vinkelrett på feltet gir kraft. Derfor står det sinθ i formelen F = B·I·L·sinθ, og derfor er kurven en sinuskurve. Grafen er regnet ut for kildens eget eksempel, B = 0,50 T, I = 2,0 A og L = 0,30 m, som gir maksimum 0,30 N.

Ved θ = 90° står lederen vinkelrett på feltet og kraften er størst: F = B·I·L = 0,30 N. Allerede ved 30° er sin 30° = 0,50 og kraften halvert til 0,15 N. Ved 45° er den 0,21 N og ved 60° er den 0,26 N.

Ved θ = 0° ligger lederen langs feltet, sin 0° = 0, og kraften forsvinner helt. Dette er også det forsøket viser: dreier du magneten slik at lederen ligger langs feltet, slutter lederen å sparke til siden. De tre skissene nederst viser at kraften peker inn i planet i alle tilfellene der den finnes — vinkelrett på både strøm og felt.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Størst ved 90°. Står lederen vinkelrett på feltet, er F = B·I·L = 0,30 N. Toppen av kurven.
2. 2. Halvparten alt ved 30°. sin 30° = 0,50, så kraften er 0,15 N — halve maksimum.
3. 3. Null langs feltet. sin 0° = 0. Ligger lederen langs B, er det ingen kraft i det hele tatt.

Nøkkelbegreper

• sinθ
• vinkelavhengighet
• maksimal kraft
• null kraft
• komponent vinkelrett på feltet
• sinuskurve

På prøve og muntlig-praktisk

Å glemme sinθ er en av de fire vanligste feilene sensor nevner. Merk at θ er vinkelen mellom strømmen og feltet — ikke mellom kraften og feltet, som alltid er 90°.

Kildegrunnlag

https://www.ifingo.no/fysikk2/magnetisk-felt (avsnitt 4) og src/content/fysikk2/forsok-stromleder.html (avsnitt 5: «Står lederen vinkelrett på feltet (θ = 90°, sinθ = 1) blir kraften størst… Ligger den langs feltet (θ = 0°) blir kraften null»)