فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۹۹
مغناطیسمثال 3 ـ 3از ٔ پیچه مسطحی به شعاع 6/28 cm که از ٠٠٢ دور سیم نازک درست شده است، جریان R مرکز پیچه20 mA می‌گذرد (شکل روبه رو). ٔ اندازه میدان مغناطیسی را در مرکز پیچه به دست آورید. Iپاسخ: با توجه به داده های مسئله داریم: I? = B, A -3 20*10 = I, 200 = N, m -2 6/28*10 = Rبا جایگذاری این داده ها در ٔ رابطه 5 ــ3 داریم:G 40 / 0 = T 5 − 10 × 0 / 4 = A) 3 − 10 × 20 7 T.m / A)(200)(− 10 × π 4 (= NI 0 µ = Bm(2 − 10 × 28 / 6) 2 R 2تمرین 3 ـ 4ٔ اندازه میدان مغناطیسی دور سر انسان حدود 3*10 -8 G اندازه گیری شده است. اگرچه جریان هایی که این میدان را به وجودمی‌آورند بسیار پیچیده اند، ولی با در نظر گرفتن این جریان ها به صورت تک حلقه ای دایره ای به قطر 16 cm(پهنای یک سر نوعی)می‌توان بزرگی جریان الکتریکی را تخمین زد. جریان الزم برای ایجاد این میدان در مرکز حلقه چقدر است؟میدان مغناطیسی حاصل از سیملولۀ حامل جریان: سیملوله، سیم درازی است که به صورتمارپیچی بلند، پیچیده شده است. با عبور جریان الکتریکی از سیملوله، در فضای اطراف آن میدانمغناطیسی به وجود می‌آید. طرح خط های میدان مغناطیسی یک ٔ سیملوله حامل جریان الکتریکی درشکل 20 ــ3 الف و پ نشان داده شده است. همان گونه که دیده می‌شود، خط های میدان داخلسیملوله بسیار متراکم تر از خط های میدان در خارج آن است و این نشانگر بزرگ تر بودن میدان درداخل سیملوله است. افزون بر این، خط های میدان در داخل سیملوله، به ویژه در نقطه های نسبتاً دوراز لبه های آن تقریباً موازی و هم فاصله اند و این، نشانگر یکنواخت بودن میدان مغناطیسی درون سیملولهاست. جهت میدان مغناطیسی سیملوله، به کمک ٔ قاعده دست راست که در شکل نشان داده شده استتعیین می‌شود (شکل 20 ــ3 ب).I I→ IN S B(الف()ب()پ)شکل 20 ــ3 (الف) میدان مغناطیسی یک سیملولۀ حامل جریان. (ب) تعیین جهت میدان به کمکقاعدۀ دست راست. (پ) طرح خط های میدان مغناطیسی سیملوله با استفاده از برادۀ آهن.99