جواب تمرین ۳-۵ صفحه ۱۰۰ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

بازگشت به صفحه کتاب

فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

فیزیک (2) - ریاضی فیزیک | ۳ـ۵ میدان مغناطیسی حاصل از جریان الکتریکی

صفحه ۱۰۰
سؤال 1

سیملوله‌ای آرمانی به طول \(40/0\,\text{cm}\) چنان طراحی شده است که جریان بیشینه‌ای به شدت \(1/2\,\text{A}\) می‌تواند از آن بگذرد. با عبور این جریان از سیملوله، اندازهٔ میدان مغناطیسی درون آن و دور از لبه‌ها \(270\,\text{G}\) می‌شود. تعداد دورهای سیملوله چقدر باید باشد؟

پاسخ

پاسخ: با توجه به داده‌های مسئله داریم:

\[\ell = 40/0\,\text{cm} = 0/40\,\text{m}, \quad I = 1/2\,\text{A}, \quad B = 270\,\text{G} = 270\times10^{-4}\,\text{T} = 2/7\times10^{-2}\,\text{T}, \quad N = ?\]

از رابطهٔ 3ـ6 برای سیملولهٔ آرمانی شروع می‌کنیم:

\[B = \frac{\mu_\circ NI}{\ell}\]

از این رابطه \(N\) را به دست می‌آوریم:

\[N = \frac{B\,\ell}{\mu_\circ I}\]

با جایگذاری داده‌ها داریم:

\[N = \frac{(2/7\times10^{-2}\,\text{T})(0/40\,\text{m})}{(4\pi\times10^{-7}\,\text{T.m/A})(1/2\,\text{A})} = \frac{1/08\times10^{-2}}{1/508\times10^{-6}} \approx 7/16\times10^{3}\]

بنابراین تعداد دورهای سیملوله حدود \(7200\) دور باید باشد.

فعالیت‌های این فصل
همه فعالیت‌های «مغناطیس» اینجاست.

تمرین ۳-۵

|

صفحه ۱۰۰
در حال مشاهده
صفحه ۱۰۰