電流と磁場が平行のとき:力はゼロ。垂直のとき:力は最大。斜めのとき:その間。電流の「磁場に垂直な成分」だけが力を生むイメージです。
角度 \(\theta\) を電流と磁場のなす角とすると、力は \(F = BIl\sin\theta\) となります。\(\sin 30° = 1/2\) なので、垂直の場合の半分の力。
力の向きはフレミングの左手の法則で決まり、電流と磁場の張る平面に垂直になります(紙面に対して手前か奥か)。
電流と磁場が \(30°\) で交わるとき、導線が受ける力の大きさと向き。
「電流と磁場のなす角」を間違えると \(\sin\) と \(\cos\) を取り違えます。電流ベクトルと磁場ベクトル両者の角度であることに注意(電流の垂直成分を取るので \(\sin\))。垂直の \(\sin 90° = 1\) で力最大になることを使えば、どちらが正しいか確認できます。