جواب تمرین صفحه ۹۶ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

بازگشت به صفحه کتاب

فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

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

صفحه ۹۶
سؤال 1

جهت میدان مغناطیسی برایند (خالص) را ناشی از سیم‌های موازی و بلند حامل جریان را در هر یک از نقطه‌های a، b و c پیدا کنید. نقطهٔ b در فاصلهٔ مساوی از دو سیم قرار دارد.

شکل سؤال 1
پاسخ

با استفاده از قاعدهٔ دست راست برای هر سیم جداگانه، جهت میدان را در هر نقطه تعیین می‌کنیم.

سیم‌ها به سمت راست جریان دارند، پس انگشت شست دست راست را به سمت راست می‌گیریم. چهار انگشت خم‌شده، جهت خط‌های میدان را نشان می‌دهد:

  • بالای سیم: خط‌های میدان درون‌سو نیستند و برون‌سو هستند.
  • پایین سیم: خط‌های میدان درون‌سو هستند.

نقطهٔ a: هر دو سیم در پایین نقطهٔ a قرار دارند، پس هر دو میدان را برون‌سو ایجاد می‌کنند.

\[\vec{B}_a = \vec{B}_{1} + \vec{B}_{2} \quad \text{(هر دو برون‌سو)}\]

جهت میدان برایند در a برون‌سو است.

نقطهٔ c: هر دو سیم در بالای نقطهٔ c قرار دارند، پس هر دو میدان را درون‌سو ایجاد می‌کنند.

جهت میدان برایند در c درون‌سو است.

نقطهٔ b: نقطهٔ b نسبت به سیم بالایی در پایین آن و نسبت به سیم پایینی در بالای آن است. بنابراین:

  • میدان سیم بالایی در b درون‌سو است.
  • میدان سیم پایینی در b برون‌سو است.

چون جریان هر دو سیم یکسان است و b در فاصلهٔ مساوی از دو سیم قرار دارد، اندازهٔ دو میدان برابر است:

\[B_{1} = B_{2}\]

دو میدان هم‌اندازه و در جهت مخالف هستند، پس برایند آن‌ها صفر است:

\[\vec{B}_b = \vec{B}_{1} + \vec{B}_{2} = \vec{0}\]

نتیجه: در نقطهٔ a میدان برایند برون‌سو، در نقطهٔ c میدان برایند درون‌سو و در نقطهٔ b میدان برایند صفر است.

فعالیت‌های این فصل
همه فعالیت‌های «مغناطیس» اینجاست.

تمرین ۳ـ۳

|

صفحه ۹۶
در حال مشاهده
صفحه ۹۶