Question

الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم

. 

. 

مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم  في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية  والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم

. 

. 

. الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم

الحل هو 

معادلة: القوة المؤثِّرة على سلك موصِّل موضوع في مجال مغناطيسي إذا مرَّ بالسلك تيار عموديٌّ على اتجاه مجال مغناطيسي، فإن هذا المجال المغناطيسي يؤثِّر على السلك بالقوة  التي نحصل عليها من المعادلة: = ,  حيث شدة المجال المغناطيسي، و شدة التيار المار في السلك، و طول السلك الموجود في المجال المغناطيسي.

Answer 1

الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم

Answer 2

الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم هي

الحل هو

هي القوة المؤثرة على سلك موصِل موضوع في مجال مغناطيسي إذا مر بالسلك تيار عمودي على اتجاه مجال مغناطيسي، فإن هذا المجال المغناطيسي يؤثر على السلك بالقوة التي نحصل عليها من المعادلة حيث شدة المجال المغناطيسي، و شدة التيار المار في السلك، و طول السلك الموجود في المجال المغناطيسي

Answer 3

حساب القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل يسري فيه تيار كهربائي وموضوع في مجال مغناطيسي منتظم  

  استنتج العلاقة   

بما أن الموصل يحمل تيارا ( شحنات كهربائية متحركة )

اذا القوة المؤثرة على الموصل تساوي القوى المؤثرة

 على هذه الشحنات جميعا

وبما أن الشحنة الكلية = Q n A ι

وبما أن القوة المؤثرة على شحنة واحدة هي

  

إذا القوة المؤثرة على الشحنة الكلية هي    

ومن تعريف شدة التيار الكهربائي = الشحنة الكلية / الزمن حيث أن    

بالتعويض عن Q n v A I في علاقة القوة المؤثرة على الشحنة الكلية نحصل على العلاقة

   وتستخدم لحساب القوة المؤثرة على موصل يمر فيه تيار كهربائي وتتذكر هذه العلاقة بكلمة (بيل )

---------------------------------------------------------------------------------------------

  التسلا : هي كثافة فيض تولد قوة واحد نيوتن على سلك طوله واحد متر يمر فيه تيار شدته واحد أمبير وموضوع عموديا على اتجاه خطوط المجال المغناطيسي

-------------------------------------------------------------------------------------

تطبيق رياضي : سلك طوله 80 cm ويمر به تيار شدته 2 A وضع في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.040 T احسب القوة المؤثرة عليه إذا كان ( أ ) موازيا للمجال المغناطيسي ( ب) عموديا على المجال ( جـ ) يصنع مع المجال زاوية قياسها 30o

                                           F3= 0.040x2x0.80x0.5=0.032 N

 

 مسألة رقم 2 سلك مستقيم طوله 40 سنتيمتر موضوع

في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه 10-2 تسلا

بحيث يصنع مع المجال زاوية قياسها 30o  

جد شدة التيار الذي إذا مر في السلك

 فانه يتأثر بقوة قدرها 0.005 نيوتن ؟

العزم المؤثر على ملف مستطيل يسري فيه تيار كهربائي وموجود في مجال مغناطيسي منتظم

استنتج العلاقة    

لتكن

ملف على شكل مستطيل abcd طوله وعرضه   

A مساحة الملف

M O العمودي على مستوى الملف

Θ الزاوية بين العمودي على مستوى الملف والمجال

I شدة التيار المار في الملف

N عدد لفات الملف

لحساب العزم الذي يؤثر به المجال على الملف نقسم الملف

الى أربعة أضلاع

 الضلع ab والضلع cd تؤثر عليهما

 قوتان متساويتان هما F1 = F3 = وتشكلان ازدواجا

عزمه = احدى القوتين × البعد العمودي بينهما

 

                       

بينما الضلعين الآخرين تؤثر عليهماF4 F2 =  

وهما قوتان متساويتان في المقدار متضادتان في الاتجاه

وخط عملهما على استقامة واحدة وبالتالي

 العزم الناتج عنهما يساوي صفرا

-------------------------------------------------------------------------------------------------------  

ملاحظات هامة

1. عندما يكون مستوى الملف موازيا للمجال فان الزاوية θ تساوي 90 درجة ويكون عزم الازدواج المؤثر على الملف أكبر ما يمكن  

2. عندما يكون مستوى الملف عموديا على المجال فان الزاوية θ تساوي صفرا ويكون عزم الازدواج المؤثر على الملف يساوي صفرا

3. وحدة قياس عزم الازدواج =وحدة قوة × وحدة بعد = N. m  

تطبيق رياضي

ملف مستطيل يمر فيه تيار كهربائي شدته 2A وموضوع في مجال مغناطيسي شدته 5 tesla إذا كانت مساحة الملف 20 cm2 وعدد لفاته 200 لفة احسب عزم الازدواج المؤثر على الملف في الحالات الآتية

1. مستوى الملف يصنع زاوية قياسها 60 درجة مع خطوط المجال

2. مستوى الملف عمودي على خطوط المجال

3. مستوى الملف موازي لخطوط المجال

الحل

المعطيات A= 20 cm2 =20 x10-4m2 N= 200 I = 2A B= 5 tesla     

مستو الملف عمودي على الفيض مستوى الملف موازي للفيض مستوى الملف يصنع زاوية 60º مع الفيض

  

 

 

---------------------------------------------------------------------------------------------

2- في المسألة السابقة إذا كانت مساحة الملف 0.08m2 وشدة التيار 3 أمبير وشدة المجال المغناطيسي 0.5 تسلا أوجد نفس المطلوب في الحالات الثلاثة ؟ ( مسألة للتدريب ) الحل [ 0 ، 24N.m ، 12N.m ]  

     

  3- ملف مستطيل طوله 12cm وعرضه 10 cm وعدد لفاته 50 لفة وضع في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه 0.4 تسلا . أوجد قيمة شدة التيار الذي إذا مر في الملف فانه يتأثر بازدواج عزمه 0.72N.m [ 3A ]  

4- ملف دائري عدد لفاته 100 لفة وشدة التيار المار فيه 10A وضع في مجال مغناطيسي شدته 0.2Tesla إذا كانت مساحة مقطع الملف 0.3m2 احسب النهاية العظمى لعزم الازدواج المؤثر مع توضيح وضع الملف بالنسبة لخطوط المجال [ الجواب : 60 نيوتن . متر عندما يكون مستوى الملف موازيا للمجال ]

5- ملف مستطيل ( XWYZ ) عدد لفاته 40 لفة ومعلق في مجال مغناطيسي شدته 0.25 Tesla بحيث يكون مستوى الملف موازيا للمجال إذا كانت أبعاد الملف 12cm للسلك العمودي على المجال و 10 cm للسلك الموازي للمجال احسب شدة التيار الذي يمر في الملف إذا كان عزم الازدواج المؤثر على الملف يساوي 0.24N.m

 [ الجواب 2A ]

6- ملف نحاسي مستطيل الشكل مكون من 9 لفات

 طول اللفة 70cm وعرضها 10 cm يمر فيه

 تيار كهربائي شدته 0.1 A علق في إحدى كفتي ميزان

بحيث كان الطول رأسيا وكان الجزء الأسفل من الملف

 موضوع في مجال مغناطيسي منتظم عمودي على

 مستوى الملف وبعد اتزان الميزان عكس اتجاه التيار

 في الملف فوجد أنه يلزم إضافة كتلة مقدارها 8.78gm

في الكفة الأخرى ليحدث الاتزان . إذا علمت أن عجلة

 الجاذبية الأرضية 9.8m/s2 احسب شدة المجال

 المغناطيسي [ الجواب : 0.478 tesla ]

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

7- ملف مستطيل الشكل مساحته 12x10-3m2 وعدد لفاته 50 لفة ويمر به تيار شدته 3 أمبير وضع مستواه عموديا على اتجاه مجال مغناطيسي منتظم شدته 0.4 تسلا عزم الازدواج المؤثر على الملف بوحدة نيوتن . متر

( أ ) صفر ( ب) 0.9 ( جـ) 0.36 ( د ) 0.72

Answer 4

الصيغة الرياضية لحساب القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم

الإجابة:

القوة المغناطيسية= القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة × عدد الشحنات.

معادلة: القوة المؤثِّرة على سلك موصِّل موضوع في مجال مغناطيسي إذا مرَّ بالسلك تيار عموديٌّ على اتجاه مجال مغناطيسي، فإن هذا المجال المغناطيسي يؤثِّر على السلك بالقوة  التي نحصل عليها من المعادلة: = ,  حيث شدة المجال المغناطيسي، و شدة التيار المار في السلك، و طول السلك الموجود في المجال المغناطيسي