Na przewodnik, przez który płynie prąd, umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym działa siła elektrodynamiczna (opisywana w ujęciu ogólnym prawem Lorentza). Kluczowe jest to, że kierunek tej siły zależy od zwrotów wektorów: kierunku prądu (umownie zgodnego z ruchem ładunków dodatnich) oraz kierunku wektora indukcji magnetycznej pola.
W praktyce do szybkiego wyznaczania zwrotu używa się reguły lewej dłoni: gdy palec wskazujący pokazuje zwrot pola magnetycznego, środkowy zwrot prądu, wówczas kciuk wskazuje zwrot siły działającej na przewodnik. Jeśli zmienisz kierunek prądu na przeciwny, "środkowy palec" obraca się o 180°, a wraz z nim kciuk (siła) także zmienia zwrot na przeciwny. Dlatego poprawna jest odpowiedź: że kierunek siły zmieni się na przeciwny.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- "Kierunek siły pozostanie bez zmian." – to nieprawda, bo zależność jest wektorowa: odwrócenie prądu zmienia zwrot oddziaływania mechanicznego. Stałe pole magnetyczne nie "utrzymuje" zwrotu siły, jeśli zmienisz zwrot prądu.
- "Kierunek siły będzie oscylować." – oscylacje mogłyby wystąpić tylko przy specjalnym, zmiennym w czasie zasilaniu lub układzie mechanicznym powodującym drgania, ale sama zmiana kierunku prądu (jednorazowa) powoduje jednoznaczne odwrócenie zwrotu siły.
- "Kierunek siły będzie losowy." – w idealnym modelu fizycznym kierunek jest deterministyczny: wynika z geometrii pola i zwrotu prądu. "Losowość" nie jest tu właściwą interpretacją.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się odwrócenie prądu przy niezmienionym polu, najczęściej oznacza to odwrócenie kierunku siły (i w urządzeniach wykonawczych – odwrócenie kierunku ruchu lub momentu).
