الإطار والمقياس الغلفانيّ

في تجربة الكتاب، الصفحة 91، إطارٌ مستطيلٌ معلّقٌ بسلكٍ عديم الفتل بين قطبَي مغناطيسٍ نضويّ، وخطوط الحقل توازي مستويه. حين نمرّر التيّار يدور الإطار.

تذكّر: «عند إمرارِ التيّارِ الكهربائيّ في الإطارِ المُعلّقِ بسلكٍ عديمِ الفتلِ يدورُ ويستقرُّ عندَما تصبحُ خطوطَ الحقلِ المغناطيسيّ عموديّةً على مُستوي الإطارِ (تدفّق أعظمي).» الكتاب، الصفحة 91.

تذكّر: قاعدة التدفّق الأعظميّ، الكتاب، الصفحة 91: «إذا أثّر حقلٌ مغناطيسيّ في دارةٍ كهربائيّةٍ مُغلقةٍ حرَّةِ الحركة، تحرَّكَت بحيثُ يزدادُ التّدفّقُ المغناطيسيّ الذي يجتازُها من وجهِها الجنوبيّ وتستقرُّ في وضعٍ يكونُ التّدفّق المغناطيسيّ أعظميّاً.»

يؤثّر الحقل في الضلعين الشاقوليّين للإطار بقوّتين متعاكستين، شدّة كلٍّ منهما $F=NILB$ لأنّ كلّ ضلعٍ عموديٌّ على الحقل. وذراع المزدوجة، الكتاب، الصفحة 91، $d^{\mathrm{\prime }}=d\sin \alpha$، حيث $d$ طول الضلع الأفقيّ:

انتبه: 🚨 $\alpha$ بين الحقل والناظم. إذا كان مستوي الإطار يوازي الحقل فإنّ $\alpha ={\displaystyle \frac{\pi }{2}}$ والعزم أعظميّ، وإذا كان الحقل عموديّاً على مستويه فالعزم معدوم.

انتبه: 🚨 لم يحسم الكتاب معنى «يدور الإطار ${\mathrm{3<!--\; -->0}}^{\circ }$». قرأناها زاوية دوران، فالزاوية بين الحقل والناظم ${\mathrm{9<!--\; -->0}}^{\circ }-{\mathrm{3<!--\; -->0}}^{\circ }$. ولو كانت ${\mathrm{3<!--\; -->0}}^{\circ }$ هي الزاوية بين الحقل والناظم لتغيّرت النتائج، فاقرأ في كلّ سؤالٍ ممّ تُقاس الزاوية. وضع زاوية الفتل بالراديان لا بالدرجات.

«هو جهازٌ يُستخدَمُ للاستدلال على وجودِ تيّاراتٍ كهربائيّةٍ صغيرةِ الشِّدَّة، وقياسها.» الكتاب، الصفحة 92. يتألّف من ملفٍّ على شكل إطارٍ مستطيلٍ فيه $N$ لفّة، معلّقٍ بسلكٍ قابلٍ للفتل بين قطبَي مغناطيسٍ نضويّ، يحيط بنواةٍ أسطوانيّةٍ من الحديد الليّن، ومستويه يوازي خطوط الحقل قبل إمرار التيّار.

تذكّر: «تزدادُ حساسيّةُ المقياسِ الغلفانيّ كلّما زادَت $G$، ويتمُّ ذلك عمليّاً باستبدالِ سلكِ الفتلِ بسلكٍ أرفعَ منه من المادَّة نفسِها (لتصغيرِ ثابتِ الفتل $k$).» الكتاب، الصفحة 93. والمقياس متعدّد الأغراض (آفومتر) يقيس التوتّر المستمرّ والمتناوب، وشدّة التيّار، والمقاومات.