في الشكل المقابل سلك AB مصنوع من الألومنيوم موصل في دائرة كهربية يمر به تيار 5A , فإن مقدار و إتجاه شدة المجال المغناطيسي اللازم ليؤثر على السلك لكي يظل معلقاً فى الهواء تساوى ......... (علماً بأن : g = 10m/s^2, (p)At=2700 Kg/m3 مساحة مقطع السلك = 1cm^2 ) ؟ - مع الشرح

Question

في الشكل المقابل سلك AB مصنوع من الألومنيوم موصل في دائرة كهربية  يمر به تيار 5A , فإن مقدار و إتجاه شدة المجال المغناطيسي اللازم ليؤثر على السلك لكي يظل معلقاً فى الهواء تساوى ......... (علماً بأن : g = 10m/s^2, (p)At=2700 Kg/m3 مساحة مقطع السلك = 1cm^2 ) ؟؟

الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:

0.54 لخارج الصفحة

لإيجاد مقدار واتجاه شدة المجال المغناطيسي اللازم لتعليق السلك AB في الهواء، نتبع الخطوات التالية:

1. حساب وزن السلك:

• الكثافة (ρ): 2700 كجم/م³
• مساحة المقطع (A): 1 سم² = 1 × 10⁻⁴ م²
• تسارع الجاذبية (g): 10 م/ث²
• الطول (L): نحتاج إلى افتراض طول السلك. لنفترض أن طول السلك هو 1 متر (هذا الافتراض سيؤثر على القيمة النهائية، ولكن سيسمح لنا بإيجاد الطريقة).
• كتلة السلك (m): m = ρ × V = ρ × A × L = 2700 كجم/م³ × 1 × 10⁻⁴ م² × 1 م = 0.27 كجم
• وزن السلك (W): W = m × g = 0.27 كجم × 10 م/ث² = 2.7 نيوتن

2. حساب القوة المغناطيسية اللازمة:

لكي يظل السلك معلقاً في الهواء، يجب أن تكون القوة المغناطيسية (F) مساوية لوزن السلك في المقدار ومضادة له في الاتجاه. إذن:

• F = W = 2.7 نيوتن

3. العلاقة بين القوة المغناطيسية والتيار والمجال المغناطيسي:

القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي تعطى بالعلاقة:

• F = B × I × L × sin θ

حيث:

• F: القوة المغناطيسية (نيوتن)
• B: شدة المجال المغناطيسي (تسلا)
• I: التيار الكهربائي (أمبير)
• L: طول السلك (متر)
• θ: الزاوية بين اتجاه التيار واتجاه المجال المغناطيسي.

لكي تكون القوة المغناطيسية في أقصى قيمتها (وهو ما نحتاجه لتعويض الوزن)، يجب أن تكون θ = 90°، وبالتالي sin θ = 1. إذن:

• F = B × I × L

4. حساب شدة المجال المغناطيسي (B):

نعيد ترتيب المعادلة لحساب B:

• B = F / (I × L) = 2.7 نيوتن / (5 أمبير × 1 متر) = 0.54 تسلا

5. اتجاه المجال المغناطيسي:

لتحديد اتجاه المجال المغناطيسي، نستخدم قاعدة اليد اليمنى. إذا وجهت إبهام يدك اليمنى في اتجاه التيار (I)، فإن اتجاه أصابعك المتبقية يشير إلى اتجاه القوة المغناطيسية (F). بما أن القوة المغناطيسية يجب أن تكون للأعلى (لمعاكسة الوزن)، فإن اتجاه المجال المغناطيسي يجب أن يكون لخارج الصفحة.

الخلاصة:

مقدار شدة المجال المغناطيسي اللازم هو 0.54 تسلا، واتجاهه لخارج الصفحة. لاحظ أن هذه القيمة تعتمد على افتراضنا لطول السلك (1 متر). إذا كان طول السلك مختلفاً، ستتغير قيمة B.

اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال في الشكل المقابل سلك AB مصنوع من الألومنيوم موصل في دائرة كهربية  يمر به تيار 5A , فإن مقدار و إتجاه شدة المجال المغناطيسي اللازم ليؤثر على السلك لكي يظل معلقاً فى الهواء تساوى ......... (علماً بأن : g = 10m/s^2, (p)At=2700 Kg/m3 مساحة مقطع السلك = 1cm^2 ) ؟ اترك تعليق فورآ.

Answer 1

سوف تجد إجابة سؤال في الشكل المقابل سلك AB مصنوع من الألومنيوم موصل في دائرة كهربية  يمر به تيار 5A , فإن مقدار و إتجاه شدة المجال المغناطيسي اللازم ليؤثر على السلك لكي يظل معلقاً فى الهواء تساوى ......... (علماً بأن : g = 10m/s^2, (p)At=2700 Kg/m3 مساحة مقطع السلك = 1cm^2 ) ؟ بالأعلى.