بسيطةالدرس 2

الدرس 2: فعلُ الحقلِ المغناطيسيّ في التيّار الكهربائيّ

المسألة السادسة عشرة من المسائل العامّة

من كتاب الفيزياء، الصفحة 261

ملفّ مستطيل مساحته 200 cm2 يتكوَّن من 100 لفَّة يمرّ فيه تيّار شدّته 3 A، وضع في حقل مغناطيسيّ منتظم شدّته 0.1 T.

المطلوب:

  1. 1.احسب عزم المزدوجة الكهرطيسيّة المؤثِّرة عليه عندما يكون مستوي الملفّ يصنع زاوية 60∘ مع خطوط الحقل المغناطيسيّ.

تنبيه: الزاوية 60∘ في النصّ بين مستوي الملفّ وخطوط الحقل، أمّا الزاوية α في علاقة العزم فبين الحقل والناظم على المستوي، فهي 30∘. ومن عوّض sin⁡60∘ وجد 0.33≈0.52 N.m، وهو خطأ.

الحلّ خطوةً خطوة

حاول أن تحلّ بنفسك أوّلاً، ثمّ افتح الخطوات واحدةً بعد الأخرى وقارن.

  1. 1. احسب عزم المزدوجة الكهرطيسيّة المؤثِّرة عليه عندما يكون مستوي الملفّ يصنع زاوية 60∘ مع خطوط الحقل المغناطيسيّ.

    العلاقة

    عزم المزدوجة الكهرطيسيّة، وα الزاوية بين الحقل والناظم على مستوي الملفّ:

    ΓΔ=N I s Bsin⁡α
    التعويض

    الناظم عموديٌّ على المستوي، والمستوي يصنع مع الحقل 60∘، فـ α=90∘−60∘=30∘؛ وs=200×10−4=2×10−2 m2:

    ΓΔ=100×3×2×10−2×0.1×sin⁡30∘ΓΔ=0.6×0.5
    الجواب
    ΓΔ=0.3 N.m

    وهو نصف العزم الأعظميّ N I s B=0.6 N.m، الذي يكون حين يوازي مستوي الملفّ خطوط الحقل.