Ευθύγραμμος χάλκινος αγωγός  μήκους  l = 2 m  έχει ωμική αντίσταση  R = 7 Ω,  συνδέεται με τους πόλους  πηγής συνεχούς ρεύματος ηλεκτρεγερτικής δύναμης  Ε = 20 Volt  και  εσωτερικής αντίστασης  r = 3 Ω.   Ο αγωγός βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο εντάσεως  Β = 0,6 Τesla,  κάθετα στις δυναμικές γραμμές του πεδίου.  

(α)  Στον αγωγό ασκείται δύναμη Laplace από το μαγνητικό πεδίο. Πόση δύναμη δέχεται ο αγωγός στο μέσον του;  

(β)  Στο ανωτέρω κύκλωμα παρεμβάλλεται σε σειρά λαμπτήρας με χαρακτηριστικά : 6 Volt,   3,6 Watt    Πόση δύναμη δέχεται ο αγωγός στο μέσον του;

.............................................................................................................................................. 

(α)

Η δύναμη είναι κάθετη στον αγωγό και στις δυναμικές γραμμές του πεδίου F | i , F | B.    Το μέτρο της δίνεται από τη σχέση :  F_L = B . i . l ,   i είναι το ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό.

Το ρεύμα έχει ένταση :    i = E / (r + R)  =  20 V / (3 Ω + 7 Ω)  =  2 Α 

Το μέτρο της δύναμης είναι :  F_L = B . i . l  = 0,6 T . 2 A . 2 m  =  2,4 N

(β)

Η αντίσταση του λαμπτήρα είναι : P = V.i = V²/R_λ   οπότε   R_λ = V²/P = 36 / 3,6 = 10 Ω

Το ρεύμα έχει ένταση :   i = E / (r + R + R_λ)  =  20 V / (3+7+10) Ω  =  1 A

Tο μέτρο της δύναμης είναι :  F_L = B . i . l  =  0,6 T . 1 A . 2 m  =  1,2 N