فيزياء

القوة المغناطيسية على سلك موصل


عندما يتم وضع شحنة تحت تأثير المجال المغناطيسي ، فإنه يخضع لتفاعل يمكن أن يغير حركته. إذا كان المجال المغنطيسي المعني موحدًا ، فقد رأينا أنه ستكون هناك قوة مؤثرة على الشحنة بقوة حيث هي الزاوية التي تشكلت في المستوى بين متجهات السرعة والحقل المغناطيسي. اتجاه واتجاه المتجه سوف تعطى من قبل قاعدة اليد اليمنى مسطحة.

إذا تخيلنا سلك موصل حاليًا ، فستكون هناك إلكترونات حرة تتحرك عبر مقطعها العرضي بسرعة . ومع ذلك ، فإن الاتجاه المعتمد لمتجه السرعة ، في هذه الحالة ، هو الاتجاه الفعلي للتيار ( لديه نفس الشعور الحالي). لسهولة الفهم ، يمكن للمرء أن يتخيل أن الإلكترونات الحرة هي شحنة موجبة.

نظرًا لأن كل الإلكترونات الحرة لها شحنة (والتي تتصرف وفقًا للافتراض المعتمد كما لو كانت إيجابية) ، عندما يتعرض سلك الموصل لحقل مغناطيسي موحد ، سيتم التعامل مع كل إلكترون بواسطة قوة مغناطيسية.

لكن إذا نظرنا إلى قطعة صغيرة من الأسلاك بدلاً من مجرد إلكترون ، يمكننا القول أن التفاعل سيظل محكومًا به حيث Q هي الشحنة الكلية في مقطع السلك ، ولكن نظرًا لوجود طول يسلكه كل إلكترون خلال فترة زمنية محددة ، يمكننا كتابة السرعة على النحو التالي:

عن طريق استبدال هذه القيمة في سيكون لدينا القوة المغناطيسية في الجزء ، معبراً عنها بالتدوين :

لكننا نعرف ذلك يشير إلى شدة التيار في السلك ، ثم:

يجري هذا التعبير يسمى قانون لابلاس الابتدائية.

اتجاه واتجاه المتجه عمودي على الطائرة التي تحددها المتجهات و ، ويمكن تحديدها بواسطة قاعدة اليد اليمنى المسطحة ، مع توجيه الإبهام في اتجاه التيار والأصابع الأخرى في اتجاه المتجه. .

اكتشف المزيد ...

إذا كنا نريد تحديد القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك طويل (لا أبعاد ضئيلة) فيجب أن نجعل الأطوال أصغر وأصغر وتلخص المتجهات في كل منها ، حتى يتم وصف السلك بالكامل ، فإن الطريقة المتقدمة لإجراء هذا الحساب هي الاستخدام خط متكامل.

بالنسبة للحالة المعينة التي يكون فيها الموصل مستقيما ، ستكون جميع المتجهات متساوية ، حتى نتمكن من إعادة كتابة القانون الأساسي لـ Laplace .

فيديو: فيزياء التوجيهي:: المجال المغناطيسي ::08 القوة المغناطيسية المؤثرة في موصل (سبتمبر 2020).