مقاطع تحصیلی
جستجو در منظومه
فصل 4توجه: همواره دو جهت برای رسم نیم خط عمود بر یک سطح معین وجود دارد. عالمت شارمغناطیسی عبوری از این سطح نیز به انتخاب این جهت بستگی دارد. برای مثال، در شکل ،4ــ4نیم خط عمود را در طرفی از سطح رسم کرده ایم که ٔ زاویه بین آن و جهت میدان → B کمتر از ° 90 استو در نتیجه شار عبوری از سطح مثبت می‌شود. اگر نیم خط عمود را در طرف دیگر سطح انتخابکنیم، در این صورت، ٔ زاویه آن با جهت میدان → B بیشتر از ° 90 خواهد شد و شار عبوری از سطحمنفی می‌شود. هر دو انتخاب به یک اندازه مفیدند، ولی در ّ حل یک مسئله، همواره باید یکی را انتخابکنیم و تا پایان آن را تغییر ندهیم.مثال ـ4 1الف) مطابق شکل الف، سطح ٔ حلقه رسانایی، به شکل مربع با ضلع ،20cm عمود بر میدان مغناطیسی یکنواختی به بزرگی250G قرار دارد. شار عبوری از این حلقه را به دست آورید.ب) اگر حلقه را بچرخانیم به طوری که سطح حلقه موازی با خط های میدان مغناطیسی شود، شار مغناطیسی عبوری از آنچقدر می‌شود؟پ) تغییر شار مغناطیسی عبوری از حلقه را وقتی از موقعیت شکل الف به موقعیت شکل ب می‌چرخد به دست آورید.ت) اگر این تغییر شار مغناطیسی در ٔ بازه زمانی t = 0/01s ∆ رخ داده باشد آهنگ تغییر شار (t ∆ / Φ ∆) را پیدا کنید.0 90 = θ → B0 0 = θ → BA(الف()ب)پاسخ: الف) وقتی مطابق شکل الف، سطح حلقه عمود بر خط های میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، ٔ زاویه بین میدان → B ونیم خط عمود بر سطح حلقه برابر صفر می‌شود. به این ترتیب، شار عبوری از سطح حلقه برابر است با:° 0 = θ, T -2 10 * 2/50 = 250G = B, 2 0/04m = /2m *0 = 0/2m A1mWb = Wb -3 10 * 1 = (° = BA cos θ =)2/50 * 10 -2 T)(0/04m 2)(cos0 Φب) وقتی مطابق شکل ب، حلقه می‌چرخد و سطح آن موازی با خط های میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، ٔ زاویه بین میدان → B ونیم خط عمود بر سطح حلقه برابر ° 90 می‌شود. از آنجا که = 0 ° cos 90 است، در این شرایط، هیچ شاری از سطح حلقه عبور نمی‌کند.پ) همان طور که دیدید شار عبوری از سطح حلقه در وضعیت شکل الف و وضعیت شکل ب، به ترتیب، برابر 1 = 1mWb Φو 2 = 0 Φ است. به این ترتیب، تغییر شار عبوری از سطح حلقه برابر 1 = -1mWb Φ 2 - Φ = ∆Φ می‌شود. عالمت منفی نشانمی‌دهد در حین چرخش حلقه از وضعیت شکل الف به وضعیت شکل ب، شار مغناطیسی عبوری از سطح آن کاهش یافته است.ت) با توجه به ٔ نتیجه قسمت پ، آهنگ تغییر شار (t /∆ Φ)∆ برابر است با: 3 − 10 × 1 − ∆Φs / Wb 1 / 0 − = Wb 01 0 = t ∆s /112