1.6 Spole i yttre magnetfält
L 4
1.6.1 Magnetfält kring spole
En spole bildas av ledningsslingor. Då ström går genom ledaren, samverkar de enskilda slingornas magnetfält och bildar ett gemensamt magnetfält inuti spolen.
Magnetfältets riktning fås av högerhandsregeln för en spole; ta tag om spolen så att fingrarna följer strömriktningen, tummen visar magnetfältets riktning.
1.6.2 Vridmoment på spole
Då en strömförande spole sätts i ett yttre magnetfält, påverkas den av ett vridmoment som får spolen att vridas. Spolen vrids så att det yttre magnetfältets fältlinjer går genom spolens öppning och så att det yttre magnetfältets riktning är densamma som riktningen för magnetfältet som skapas på grund av elströmmen.
Om strömriktningen i spolen ändras, kommer spolen att vridas i motsatt riktning. Orsaken till vridningen förklaras då man betraktar en enskild slinga i spolen.
1
L 4
1.6.3 Strömledningsslinga i magnetfält
Då en strömförande ledningsslinga placeras i ett magnetfält påverkas dess sidor av krafter precis som för en rak ledare. I slingan går strömmarna åt motsatta håll för motstående sidor av slingan, så kraftverkan kommer att vara motsatt riktad på olika sidor av slingan. Eftersom kraften verkar på avståndet r från slingans rotationsaxel skapas ett vridmoment M.
Faktorer som inverkar på vridmomentets storlek är strömstyrkan I, den magnetiska flödestätheten B och slingans area A.
Vridmomentet varierar även med slingans position i magnetfältet; det är störst då slingan är parallell med fältet och minst då slingan är vinkelrätt mot fältet.
OBS! I uttrycket för vridmomentet används vinkeln mellan slingans normal och fältets riktning.
α
Vridmoment på en slinga i ett magnetfält:
α
En spole består av flera slingor. för att beräkna vridmomentet på spolen, multipliceras vridmomentet på en slinga med antalet slingor N i spolen:
2
Ex. 6
I en slinga med dimensionerna 0,50 m x 0,30 m går en ström med styrkan 20 A. Beräkna det maximala vridmomentet på slingan.
3
L 4
1.6.4 Likströmsmotorn
I likströmsmotorn används vridmomentet på slingan som drivkraft. Slingorna placeras så att det hela tiden är vridmoment på någon av dem. Strömmens riktning växlas med en omkopplare (kommutator) så att vridmomentet alltid är riktat åt samma håll ­ annars skulle ju motorn inte fungera ­ och genom att använda fler slingor fås en jämnare rotation.
Läs sidorna 30 ­33
Uppgifter: 1­34, 1­36, 1­38
4
