הכוח על זרם.

שלב 1 מתוך 4

דחיפה הצידה

זרם הוא מטענים בתנועה, ובשיעור הקודם ראינו שהוא יוצר שדה מגנטי משלו. לכן מגנט פועל בכוח על תיל שזורם בו זרם, כמו שהוא פועל על מגנט אחר. אבל הכוח הזה מפתיע: הוא לא מכוון אל הקטבים ולא לאורך התיל. הוא ניצב גם לזרם וגם לשדה.

את הכיוון קובע כלל יד ימין: הצביעו באצבעות יד ימין לאורך הזרם, כופפו אותן אל כיוון השדה, והאגודל מראה את הכוח. הפכו את הזרם או את השדה, והכוח מתהפך.

הצגת הכוחות על פועל: קווי השדה עוברים בין הקטבים, והחיצים הירוקים מראים את הדחיפה על שתי הצלעות של הסליל.

שלב 2 מתוך 4

כמה חזק

על תיל ישר באורך $L$⁠ שניצב לשדה $B$⁠ ונושא זרם $I$⁠ פועל כוח

$F = B I L$⁠

בסליל של המנוע כל צלע ארוכה היא $N$⁠ תילים כאלה זה לצד זה, ולכן כל צלע נדחפת ב־$F = N B I L$⁠. הזרם והשדה קבועים עכשיו. חשבו את הכוח על צלע אחת.

שלב 3 מתוך 4

פי שניים

הכוח ביחס ישר לזרם וגם לשדה, ולכן אפשר להגיע לאותו כוח בדרכים שונות.

שלב 4 מתוך 4

ממנוע לסיבוב

שתי הצלעות הארוכות של הסליל נושאות זרם בכיוונים מנוגדים, ולכן הן נדחפות בכיוונים מנוגדים: אחת למעלה ואחת למטה, משני צדי הציר. זוג כזה מסובב את הסליל. שתי הצלעות הקצרות כמעט מקבילות לשדה כשהסליל שוכב, ועל זרם שמקביל לשדה אין כוח בכלל: הכוח הוא $B I L$⁠ רק כשהזרם ניצב לשדה, והוא קטן ככל שהזווית ביניהם קטנה.

כל חצי סיבוב, הקומוטטור הופך את כיוון הזרם בסליל, וכך הדחיפות ממשיכות לסובב אותו לאותו כיוון.

נסו: הגדילו את זרם או את שדה מגנטי, וצפו בסליל מתייצב על מהירות סיבוב גבוהה יותר.

חזרה לניסוי ↑