Johtimessa on 3,0 ampeerin virta. Sen massa pituusyksikköä kohden on 15 g/m. Kuinka voimakas magneettikenttä (magneettivuon tiheys) vaaditaan, jotta johdin voisi leijua paikallaan ilmassa? Piirrä kuvio, josta ilmenevät sähkövirran ja magneettikentän suunnat sekä johtimeen vaikuttavat voimat.

Ratkaisu

Johtimeen kohdistuu paino, jonka suuruus on [[$ G=mg $]]​, sekä magneettinen voima, jonka suuruus on [[$ F=IlB $]]​. Newtonin II lain mukaan johtimeen kohdistuva kokonaisvoima on tasapainotilanteessa nolla. 

Voimien tasapainosta saadaan yhtälö

[[$ \begin{align} F&=G \\ \, \\ \quad IlB&=mg\\ \, \\ B&=\dfrac{mg}{Il}\\ \end{align} $]]​

Massa pituusyksikköä kohden on [[$ \dfrac{m}{l}=0,015\text{ kg/m} $]]​.
Magneettivuon tiheys on siis 

[[$ \quad B=\dfrac{m}{l}\cdot \dfrac{g}{I} $]]​

[[$ \quad B=0,015\text{ kg/m}\cdot \dfrac{9,81\text{ m}/{\text{s}}^2}{3,0 \text { A}}=0,04905\text{ T} \approx 0,049 \text { T}$]]​​

Magneettivuon tiheyden on oltava noin 0,049 T, jotta johdin voisi leijua paikallaan ilmassa. 

 Takaisin