فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۹۸
فصل 3پرسش 3 ـ 8شکل روبه رو، یک ٔ حلقه حامل جریان را نشان می‌دهد که جهت خط هایمیدان مغناطیسی درون و بیرون آن نشان داده شده است. جهت جریان را در → → × →این حلقه تعیین کنید. B B Bخوب است بدانید: طرز کار بلندگویک کاربرد متداول نیروهای مغناطیسی وارد بر سیم حامل جریان، در بلندگوها یافت می‌شود (شکل زیر). میدان مغناطیسی کهتوسط آهنربای دائمی‌تولید می‌شود نیرویی بر ٔ پیچه صدا وارد می‌کند که با جریانی که از پیچه می‌گذرد متناسب است؛ جهت این نیروبسته به جهت جریان، به طرف راست یا به طرف چپ است. جریانی که از تقویت کننده می‌آید هم از نظر جهت و هم از نظر بزرگینوسان می‌کند. پیچه و مخروط بلندگو که به آن متصل است با دامنه ای متناسب با ٔ دامنه جریان در پیچه، نوسان می‌کند. با افزایشجریانی که از تقویت کننده می‌آید، دامنه های نوسان و موج صوتی حاصل از حرکت مخروط افزایش می‌یابد.مؤلفۀ شعاعی میدان مغناطیسی آهنربای دائممخروط بلند پیچۀ صدا سبد آهنرباهای دائمI پیچۀ جریان در صدا I و جهت مخروط حرکت بلندگو پیچۀ صداحلقۀ قابل معلق انعطاف جریانی که ازتقویت کننده می‌آیداجزای یک بلندگو. آهنربای دائمی‌میدان مغناطیسی ای تولید می‌کند که نیروهایی بر پیچۀ صدا وارد می‌کند؛ اگر جریان الکتریکیدر پیچۀ صدا نوسان کند، مخروط بلندگو که متصل به پیچۀ صداست هم نوسان می‌کند.استفاده از یک تک حلقه برای تولید میدانی با ٔ اندازه مطلوب ممکن است نیازمند آن‌چنان جریانبزرگی باشد که از ٔ بیشینه جریان مجاز سیمِ حلقه فراتر باشد. در چنین شرایطی به جای تک حلقه، ازپیچه ها برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می‌شود (شکل .)19ــ3ٔ اندازه میدان مغناطیسی در مرکز حلقه ای به شعاع R که حامل جریان است از ٔ رابطه 0 I /2 R µ B = به دستمی‌آیـد که در آن 0 µ تراوایی مغناطـیسی خأل و برابر T.m /A 10 -7 × 4π است. اگر به جـای یـک تک حلقه،پیچه ای شامل N ٔ حلقه نزدیک به هم و با شعاع یکسان R داشته باشیم، آنگاه ٔ اندازه میدان مغناطیسی در مرکزI I این پیچه، که معموال ً به آن ٔ پیچه مسطح نیز گفته می‌شود، از ٔ رابطه زیر به دست می‌آید:)5 ــ3(NI 0 µ = BR 2شکل ــ3 19 پیچه دلیل آنکه برای تولید میدان‌های مغناطیسی قوی به‌جای تک حلقه از پیچه‌ای از حلقه‌ها استفادهمی‌شود همین ضریب N در ٔ رابطه 5 ــ3 است.98