آزمون سال سوم - فصل پنجم
|
پاسخنامه آزمون
|
سال سوم ریاضی> فصل پنجم-الکترومغناطیس> آموزش
فصل پنجم (القای الکترومغناطیس) |
|
خاصيت ميدان مغناطيسي هر آهنربا را با خطوط نيرو نشان ميدهند. هر خط نيرو، در اطراف ماده مغناطيسي، منحني بستهاي است كه از قطب N و مغناطيس شروع ميشود از فضاي اطراف مغناطيس ميگذرد و به قطب S ميرسد و ميتوان تصور كرد كه از درون مغناطيس هم ميگذرد. هر چه تراكم اين خطوط مغناطيسي بيشتر باشد، خاصيت جذب و دفع مغناطيسي بيشتر است. از اين رو كميتي به نام ميدان مغناطيسي يا شدت ميدان مغناطيسي به هر نقطه از مكان اطراف مغناطيس نسبت داده ميشود. اين كميت، برداري است و آن را با B در هر نقطه بر خط مغناطيسي مماس است و جهت آن در خارج از مغناطيس از قطب N به S و درون مغناطيس از S به N است. به اين ترتيب، عقربه مغناطيسي در هر نقطه، بر خط ميدان در آن نقطه به طور مماس ميايستد. اينك ميخواهيم حضور ميدان مغناطيسي را در حلقه يا قاب تعريف كنيم. |
|
|
مجموعه خطوط ميدان مغناطيسي را كه از يك سطح محدود ميگذرد، شار يا فلوي مغناطيسي ميگويند. شارش به معناي عبور و گذشت و يا بارش ميدان است.شار يا فلوي مغناطيسي، متناسب با تعداد خطوط ميدان مغناطيسي است كه از سطحي ميگذرد. شار مغناطيسي را باحرف |
كه در اين رابطه ، اگر ميدان موازي سطح باشد، |
توجه: شار مغناطيسي در دستگاهSI , بر حسب وبر ( WB ) و در دستگاه CGS بر حسب ماكسول ( max ) بيان مي شود . رابطه بين آنها به صورت روبرو مي باشد . |
|
مثال: قابي به مساحت 6/0 تسلا قرار گرفته است. در صورتي كه امتداد خطوط ميدان با سطح قاب، زاويه 30 درجه بسازد، شار مغناطيسي كه از قاب ميگذرد چند وبر است؟ |
|
پاسخ : |
مثال: از حلقهاي به شعاع 10cm كه مطابق شكل زير در ميدان مغناطيسي يكنواخت الف) ميدان با صفحه، زاويه ˚30 ميسازد. ب) حداكثر شاري كه از صفحه ميگذرد چقدر است؟ پاسخ: الف) هنگامي كه ميدان با سطح حلقه، زاويه ˚30 ميسازد، با بردار عمود بر سطح A زاويه بنابراين شار عبارت است از: |
ب) حداكثر شار هنگامي است كه ميدان بر سطح حلقه عمود و |
پاسخ:
|
مثال: در شكل روبرو قسمتي از يك دايره نشان داده شده است. در صورتي كه مساحت قسمت نشان داده شده 50cm باشد و ميدان مغناطيسي يكنواخت 0/3T در جهت محور X ها قرار گرفته باشد، شار مغناطيسي گذرنده از آن چند وبر است؟
|