Калькулятор магнитной силы на проводник

На проводник с током в магнитном поле действует сила. На микроскопическом уровне движущиеся носители заряда испытывают силу Лоренца. Передаваемые проводнику силы складываются в макроскопическое соотношение F = BIL sin(θ), где B — магнитная индукция, I — ток, L — длина в поле, θ — угол между условным направлением тока и полем. При использовании СИ результат выражается в ньютонах. Вклад даёт только перпендикулярная току составляющая B sin(θ), которую калькулятор показывает вместе с силой. При 90 градусах сила максимальна. При 0 или 180 градусах проводник параллелен или антипараллелен полю, поэтому векторное произведение и сила равны нулю. Углы с одинаковым синусом дают одинаковый модуль силы, но направление вектора зависит от реальной ориентации. Направление находят по правилу левой руки Флеминга или векторному произведению L × B. Направьте вектор длины по условному току и учтите направление поля: сила перпендикулярна обоим. Изменение направления тока или поля обращает силу; одновременное изменение обоих сохраняет её направление. Калькулятор выдаёт модуль, а не трёхмерный вектор, поэтому направление определяют по физической схеме. Формула предполагает прямой участок, однородное поле, постоянный ток и достаточно тонкий проводник, чтобы поле было одинаковым по сечению. Если поле меняется вдоль проводника, интегрируйте I dL × B по пути. Для изогнутого провода также может потребоваться векторное сложение по участкам. Активная длина — только часть внутри поля, не обязательно полная длина. Используйте амперы, метры, теслы и градусы согласно подписям. Соотношение подходит для оценки сил в двигателях, анализа электромагнитных приводов, примеров с динамиками, лабораторных опытов и начальных задач по физике. Реальному оборудованию могут потребоваться тепловой и механический анализ, учёт краевых полей и сил опоры. Результат даёт надёжное идеальное значение, а перпендикулярная составляющая показывает, как ориентация уменьшает силу относительно максимума BIL.