القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك ( قوة لورنتز) - وتأثير هول Magnetic force on a wire (Lorentz force) - and the Hall effect

 

📄 اطبع pdf
00971504825082

<<< القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك ( قوة لورنتز) - وتأثير هول >>>

إذا كان لدينا سلك موصل يمر به تيار
والسلك خاضع لمجال كهربائي لا يوازي طول السلك
فإن السلك يتأثر بقوة
هل تعرف السبب ؟
$$I = \frac{q}{t}$$
$$q = I . t = I .\frac{ L }{ 𝜗 }$$
الشخنات موجودة في مجال مغناطيسي فهي تتأثر بقوة
$$F = q .𝜗 . B .Sin 𝜃$$
$$F = I .\frac{ L }{ 𝜗 } . 𝜗 . B .Sin 𝜃$$
$$F = I . L . B .Sin 𝜃$$

في هذه المحاكاة قوة لورنتز التي يتم بذلها من المجال المغناطيسي لمغناطيس حدوة حصان على سلك على شكل أرجوحة يمر به تيار مستمر
ااجعل الاصابع الثلاث متعامدة على بعضها
واجعل السبابة مع المجال
الابهام اتجاه التييار الاصطلاحي ( من القطب الموجب للبطارية إلى القطب السالب )
القوة المغناطيسية اتجاه الوسطى
إذا كان التيار إلكتروني إعكس النتيجة للقوة وقل اتجاهها عكس الأتجاه الذي نتج معك
أو استخدم أصابع يدك اليسرى فيكون الإتجاه للقوة صحيح



ملاحظات هناك دول تستخدم قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليمنى السبابة هي اتجاه المجال والإبهام إتجاه التيار والوسطى إتجاه القوة وفي بلدان أخرى يتم جعل الوسطى اتجاه التيار والسبابة إتجاه المجال والابهام اتجاه القوة كما مر معنا في التجربة وفي مناطق اخرى يستخدم العلماء اليد اليسرى تعبير عن التيار الإلكتروني والقوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يمر به تيار إلكتروني

مثال 1)

ثلاث أسلاك $$A \;\;\;\;\;\; C\;\;\;\;\;\; D$$ وضعت داخل مجال منتظم لها نفس الطول ويمر بها نفس التيار واتجاهها محدد على الرسم
أي من الأسلاك لم يتأثر بقوة مغناطيسية $$......................................................$$
أي من الأسلاك تأثر بأكبر قوة مغناطيسية
$$......................................................$$ إحسب النسبة بين القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك $$(C)$$ إلى القوة المغناطيسية المؤثرة على السلك $$( D )$$
$$......................................................$$

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

تطبيقات على قوة لورنتز

مكبر الصوت

مثال 2)

مكبر صوت على شكل مخروط من الورق المقوى ملفوف علية سلك من النحاس 50 لفة نصف قطر اللفة الواحدة 2 سانتي متر
موضوع في مجال مغناطيسي
يمر به تيار شدتة 3 ميلي أمبير
فتأثر السلك بقوة مغناطيسية مقدارها 0.02 نيوتن
فإن أقل مقدار لشدة المجال المغناطيسي التي تحقق ذلك تعادل

$$......................................................$$ $$......................................................$$ $$......................................................$$

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

العزم المؤثر في حلقة يمر بها تيار مستمر (المحرك الكهربائي )

في المجال المغناطيسي تكون قوة لورنتز أكبر ما يمكن عندما يكون اتجاه حركة الشحنة (التيار الكهربائي )عمودياً على خطوط المجال المغناطيسي أي طول السلك عمودي على المجال . وإذا تحركت الشحنة (التيار الكهربائي ) في اتجاه موازي لاتجاه خطوط المجال المغناطيسي أي طول السلك موازي للمجال فلا تنشأ قوة لورنتز. وتعمل قوة لورنتز دائما عمودياً على اتجاه حركة الشحنة وعلى خطوط المجالات المغناطيسية

معلومات مفيدة

الملف يتكون من أربع أسلاك سلكان موازيان للمجال وسلكان كل منهما يتأثر بقوة لها نفس المقدار ومتعاكسه في الإتجاه تدعى عزم الدوران

$$F = I . a . B$$ ( a طول السلك )

السلكين كل منهما يبعد عن مركز الحلقة $$a/2$$

الذي هو ذراع القوة

عزم الدوران المزدوج

$$𝜏 = I . a . B .\frac{a}{2} . Sin 𝜃 + I . a . B .\frac{a}{2} . Sin 𝜃$$

$$𝜏 = I . a^2 . B Sin 𝜃$$

$$a .a = A$$ مساحة الحلقة

$$𝜏 = I .A. B Sin 𝜃$$

حلقة تصبح العلاقة ( N ) فإذا كان الملف مكون من

$$𝜏 = N.I .A. B Sin 𝜃$$

$$𝜇 = N . I .A$$ تدعى عزم ثنائي القطب المغناطيسي

$$𝜏 = 𝜇 . B . Sin 𝜃$$

هي الزاوية بين المجال والعمود على سطح الملف الذي هو اتجاه عزم ثنائي القطب :𝜃

( في هذه التجربة العزم المؤثر في حلقة يمر بها تيار مستمر (المحرك الكهربائي





تأثير هول
إذا كان لدينا سلك موصل يمر به تيار
(h ) ارتفاعة
( d ) عرضة
( L ) طولة
والسلك خاضع لمجال كهربائي عمودي على السلك
ماذا تتوقع ان يحدث بعد فترة من الزمن
ساعد نفسك من خلال الشكل المقابل ؟
الالكترونات تتحرك عكس التيار الأصطلاحي
تتأثر الإلكترونات بقوة مغناطيسية وتندفع نحو أحد أطراف السلك حسب قاعدة الأصابع لليد اليمنى
$$FB = I . L . B .Sin 𝜃$$
ينشأ مجال كهربائي متزايد نتيجة تجمع الشحنات السالبة في طرف والموجبة في الطرف الأخر
الشحنات موجودة في مجال كهربائي فهي تتأثر بقوة $$FE = q .E$$ $$FB= FE$$ بعد زمن يصبح $$q. E = q . 𝜗_d . B$$ $$∆ V=E.d$$ $$B =\frac{E}{𝜗_d} =\frac{∆ V_H }{d .𝜗_d}$$ $$I = n .e . A .𝜗_d ... ( A = h . d )$$ $$B =\frac{∆ V_H .n .e . ( h . d )}{ I. d }$$
$$B =\frac{∆ V_ .n .e . ( h )} { I}$$

اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location

Social Media

Created By Themes | Distributed By Blogger

Contact form