فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۱۱۵

ٔ اکنون که با تعریف و مفهوم شار مغنپرسش 1ـ4 → الکترومغناطیسی که در بخش قبل بررسکدام یک از یکاهای زیر القای (الف) معادل یکای پدیده وبر بر الکترومغناطیسی هایی و ثانیه که B جریان منجر (Wb/s) به متناوب تولید است؟ جریان القاییمثال شکل 4 ـ 4 روبه رو، رسانای U شکلی را درون میدان مغناطیسی پرسش کدام یکنواخت → B یک A به / 1ـ4 از V ٔ اندازه یکاهای زیر معادل (الف) V یکای وبر بر نیروی سیملوله ثانیه محرکه است. ای (Wb/s) بنابر در آن است؟ A قانون القا می‌فاراده، شود که هرگاه بزر ش0/18 T نشان می‌دهد. میدان → B عمود بر ٔ صفحه شکل و رو به بیرون پرسش اکنون / A است. که V 1ـ4 با الکترومغناطیسی میله که ای تعریف در و بخش مفهوم قبل V v شار بررسی هرچه مغناطیسی کردیم. آهنگ آشنا همان تغییر شدید طور شار A که دوباره گفتیم مغناطیسی نگاهی می‌عامل بیشتر کنی باش مشفلزی تشکیل می‌(سیم دهد. لغزنده) میله به را با طول cm تندی = 20 ثابت  بین m/s دو v = 20 به بازوی طرف رسانا قرار راست پدیده دارد اکنون کدام و هایی حرکت که که یک با می‌از مداری منجر را دهیم. تعریف به و یکاهای تولید زیر مفهوم معادل جریان شار یکای القایی در وبر در  بر مغناطیسی مدار مدار ثانیه آشنا می‌→ B بیشتر شدید شود، (Wb/s) خواهد تغییر دوباره است؟ بود. شار مثال ً نگاهی در می‌مغناطیسی کنیم ع آزمایشبزرگی نیروی ٔ محرکه القایی متوسط را پیدا کنید. سیملوله / A الکترومغناطیسی V است. که بنابر در قانون بخش قبل فاراده، V هرگاه بررسی که این شار سبب کردیم. نشان می‌تغییر همان مغناطیسی دهد شار ای طور که که که A از جریان مغناطیسی گفتیم مدار می‌القایی بسته عامل شود، ای بزرگ تر سری می‌مشترپاسخ: با حرکت ٔ میله فلزی و به دلیل افزایش سطح حلقه، شار پدیده هرچه نیروی هایی اکنون مغناطیسی که که آهنگ محرکه با تغییر منجر ای تغییر می‌به در تعریف شار آن و کند. تولید القا میدان مفهوم می‌جریان مغناطیسی شود شار القایی بیشتر که مغناطیسی در در باشد، بزرگی مغناطیسی مدار آن سطح قانون با می‌نیروی آشنا حلقه فاراده شود، آهنگ ٔ محرکه شدید برای تغییر تغییر یکنواخت القایی دوباره پیچه و شار شار یا در نگاهی نتیجه سیملوله می‌مغناطیسی مغناطیسی ای کنیم متن جریان عبو کهٔ زاویه است، نیم پس خط شار عمود با مغناطیسی میدان را → از صفر ٔ رابطه θ است cos = 0(θ BA =) و Φ در محاسبه نتیجه می‌BA در = پدیده نیروی Φ کنیم. سیملوله . هایی مدار نیم از محرکه خط است. بیشتر ای الکترومغناطیسی قانون منجر بنابر در که عمود به آن بر القای خواهد در قانون القا تولید بود. سطح بخش می‌مث فارادی ال ً فاراده، جریان حلقه شود قبل در را داریم: که هرگاه القایی همسو بررسی آزمایش در شار بزرگی با آن های → B مدار با کردیم. می‌می‌)2ــ4(مربوط مغناطیسی آهنگ به همان گیریم. ای شود، که طور تغییر شکل تغییر از که بنابراین شار های شار مدار گفتیم ،1ــ4 بسته مغناطیسی ای عامل مغناطیسی 2ــ4 و می‌مشت 4 متناس عبو گذB که هرچه این سیملوله سبب نشان آهنگ می‌است. تغییر تغییر دهد بنابر شار که شار A ∆ قانون جریان B مغناطیسی − مغناطیسی = می‌فاراده، القایی) بیشتر شود، BA هرگاه (بزرگ ∆ باشد، − سریع شار تری تر = به در نیروی ∆Φ انجام این وجود − مغناطیسی = ٔ محرکه آمده ای شود، رابطه ε ℰ که القایی ٔ عقربه از است. و نیروی در مدار نتیجه گالوانومتر بسته ٔ محرکه ای بیشتر جریان القایی می‌ال گ م منبرای ٔ محاسبه t ∆ A / ∆ ، توجه کنید که ٔ میله فلزی لغزنده در مدت که t در ∆ هرچه نیروی مدار سبب قانون مسافت آهنگ t تغییر بیشتر محرکه ∆ ای v تغییر شار فاراده را در خواهد شار طی برای آن t ∆ بود. القا مغناطیسی پیچه یا مثال ً می‌می‌مغناطیسی در شود شود، t سیملوله بیشتر که ∆ ای آزمایش سریع که تر باشد، بزرگی در های از آن آن t N انجام با برحسب نیروی از ∆ مربوط دور وبر به شود، بر رابطه آهنگ ٔ محرکه مشابه av زیر شکل ثانیه ٔ عقربه تغییر القایی های و تشکیل شار محاسبه در (Wb/s) شده ،1ــ4 می‌گالوانومتر نتیجه باشد 2ــ4 است. با مغناطیسی شود: بیشتر و اگر جریان ٔ رابطه ال متناس مق منحر 3ــ4می‌کند (شکل روبه رو) و سطح حلقه به مقدار t ∆ v A = ∆ افزایش در این می‌مدار نشان یابد. می‌به بیشتر)2ــ4(این دهد که خواهد ترتیب، جریان بود. مثال ً القایی در بزرگ آزمایش تری به های وجود مربوط به آمده ٔ شکل است. های ،1ــ4 2ــ4 و Φ 3ــ4نیروی ٔ محرکه القا شده برابر است با: v  B − = که این t ∆ v سبب در نشان قانون  B می‌این تغییر − فاراده دهد = شار رابطه ε که برای ε ℰ پیچه جریان یا مغناطیسی نیروی می‌القایی ٔ محرکه سیملوله شود، v ای بزرگ که القایی سریع تری از تر به N  متوسط انجام دور وجود)3ــ4(→ B آمده شود، مشابه برحسب ٔ عقربه ولت است. تشکیل و ∆t شده / گالوانومتر باشد ∆Φ با بیشتر آهنگ ٔ رابطه منح t تغیی زیربا قرار دادن مقادیر داده شده، در ٔ رابطه باال، داریم: t ∆ قانون برحسب)2ــ4(وبر فاراده بر av برای ثانیه پیچه یا A ∆ (Wb/s) سیملوله است. ای اگر که از N تغییر مقاومت می‌دور همان پیچه کند، طور یا مشابه که بیشتر از تشکیل سیملوله ٔ باشد، رابطه شده برابر R 3ــ4 باشد جریان با دیده باشد، ٔ رابطه می‌کوچک ∆t جری زی ت ش ∆Φ-0/72V m)(20m/s) = -2 در در آن این از)2ــ4(= -(0/18T)(20*10 رابطه ٔ رابطه av ε ℰ زیر نیروی محاسبه می‌ٔ محرکه t ∆ v شود: القایی متوسط برحسب ولت و ∆t / ∆Φ آهنگ تغییر ∆Φو بزرگی آن برابر است با: برحسب وبر)3ــ4(بر ثانیه (Wb/s) است. اگر مقاومت پیچه یا سیملوله برابر R باشد، جریان ∆tتوجه کنید که به علت ثابت بودن تندی ٔ میله لغزنده، نیروی در آن در ٔ محرکه برحسب از این همان وبر ٔ رابطه بر القایی | = 0/72V طور رابطه av زیر که ثانیه ε ℰ ثابت | از محاسبه نیروی است. ٔ رابطه (Wb/s) می‌در 3ــ4 ٔ محرکه این است. شود: دیده اگر القایی می‌حالت، شود، مقاومت متوسط رسانای پیچه U هرچه یا برحسب شکل با ولت مقاومت و سیملوله سیم ∆t پیچه / برابر یا R ∆Φ مداری باشد، آهنگ که در تغییر آ جریانلغزنده یک مولد جریان مستقیم است. در آن تغییر از می‌)3ــ4(ٔ رابطه کند، زیر بیشتر محاسبه باشد، می‌جریان شود: کوچک تری در آن القا می‌شود.همان)3ــ4(طور که از ٔ رابطه 3ــ4 دیده می‌شود، هرچه مقاومت پیچه یا مداری که در آنتمرین 4 ـ 2 تغییر می‌کند، بیشتر باشد، جریان کوچک تری در آن القا می‌شود.همان طور که از ٔ رابطه 3ــ4 دیده می‌شود، هرچه مقاومت پیچه یا مداری که در آنمیدان مغناطیسی بین قطب های آهنربای الکتریکی شکل روبه تغییر رو می‌که بر کند، سطح بیشتر باشد، جریان کوچک تری در آن S القا می‌شود.حلقه عمود است با زمان تغییر می‌کند و در مدت 0/ 45 s از ،0/28T رو به باال، A = 100 cm 2به ،0/17T رو به پایین می‌رسد. در این مدت، → Bالف) نیروی ٔ محرکه القایی متوسط در حلقه را به دست آورید.ب) اگر مقاومت حلقه Ω 10 باشد، جریان القایی متوسط در حلقه را پیدا کنید. N0115

جواب تمرین صفحه ۱۱۵ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک