Czy to nie ciekawe?

Siła elektrodynamiczna działa na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym. Siła ta „bierze się” z działania siły Lorentza na poruszające się ładunki w przewodniku. Można wobec tego w łatwy sposób wyprowadzić wyrażenie, opisujące zależność wartości tej siły od natężenia prądu płynącego w przewodniku, długości przewodnika umieszczonego w polu magnetycznym, wartości indukcji magnetycznej oraz kąta między liniami pola a przewodnikiem. Zapisujemy tę zależność w następujący sposób:

Występujący w tej zależności wektor $\overrightarrow{l}$ jest wektorem o długości przewodnika $l$, kierunku i zwrocie zgodnym z kierunkiem prądu w przewodniku.

Wspomniane wyprowadzenie możecie znaleźć w e‑materiale „Co to jest siła elektrodynamiczna?”.

Tutaj spróbujemy przedstawioną wyżej zależność zweryfikować doświadczalnie – sprawdzić, że rzeczywiście ma ona sens.

Potrzebne będzie nam jeszcze przypomnienie, jaki jest kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej.

Wektor ${\overrightarrow{F}}_{ed}$ jest prostopadły zarówno do wektora $\overrightarrow{l}$ jak i do wektora $\overrightarrow{B}$. Zwrot siły elektrodynamicznej wyznaczamy za pomocą reguły śruby prawoskrętnej, co pokazano na Rys. a.

R14OWjN6ApaV6

Rys. a. Na rysunku widać prawą dłoń, z wyciągniętym do góry kciukiem i zgiętymi pozostałymi czterema palcami. Wektor indukcji magnetycznej oznaczony literą wielkie B ze strzałką nad nią jest równoległy do powierzchni dłoni i skierowany w stronę przedramienia. Wektor oznaczony literą małe el ze strzałką nad nią skierowany jest zgodnie z kierunkiem wskazywanym przez 4 palce. Kąt między wektorami wielkie B i małe el oznaczony jest grecką literą teta. Wektor siły elektrodynamicznej, oznaczony literą wielkie F z indeksem dolnym małe e małe d i ze strzałką nad nią, skierowany jest do góry wzdłuż kciuka.

Niektórzy uczniowie wolą wyznaczać kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej korzystając z reguły lewej dłoni, przedstawionej na Rys. b. Jest ona oczywiście tożsama z regułą śruby prawoskrętnej.

RdDTXfH6FeI6v

Rys. b. Na rysunku widać lewą dłoń ustawioną poziomo, wierzchem dłoni do góry. Kciuk jest wyciągnięty w bok, a cztery palce wyprostowane. Cztery palce wskazują kierunek i zwrot wektora oznaczonego literą małe el ze strzałką nad nią. Wektor indukcji magnetycznej oznaczony literą wielkie B ze strzałką nad nią ma kierunek pionowy i zwrócony jest do góry, Kciuk wskazuje kierunek i zwrot wektora siły elektrodynamicznej, oznaczonego literą wielkie F z indeksem dolnym małe e małe d i ze strzałką nad nią.

Jeśli lewą dłoń skierujemy czterema palcami wzdłuż przewodnika w kierunku przepływającego prądu, a linie pola magnetycznego będą „wchodziły” w dłoń, to kciuk pokaże kierunek i zwrot siły elektrodynamicznej.