فيزياء – القوة والعزم المؤثران على ملف للصف الثالث الثانوى 2016

القوة والعزم المؤثران علي ملف مستطيل يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسى

نفرض ملفا مستطيلا abcd مستواه يوازى خطوط الفيض للمجال المغناطيسى المنتظم نجد أن

فيزياء – القوة والعزم المؤثران على ملف للصف الثالث الثانوى 2016 5141

الضلعان bc , ad يوازيان خطوط الفيض وتكون القوة المؤثرة على كل منهما تساوى صفر

الضلعان القصيران (عرض الملف) ab , cd يكونان عموديين على خطوط الفيض فيتأثران بقوتين متساويتين في المقدار ومتضادتين في الاتجاه ومتوازيتان وقيمة كل منهما B I L_cd= F وخط عملهما ليسا على استقامة واحدة وبين القوتين مسافة عمودية هى طول الضلع _bc ,L _ad L و يتولد عن هاتين القوتين ازدواج يعمل على دوران الملف حول محوره بحيث يكون إحدي القوتين ×البعد العمودي بين القوتين = عزم الإزدواج

وعندما يكون عدد لفات الملف Nلفة ,فإن عزم الازدواج الكلي يصبح

واذا كان العمودى على الملف يميل بزاوية q على الفيض فان عزم الازدواج يتعين من العلاقة

ملاحظات هامة:

1- وحدة قياس عزم الازدواج N.m

2- عزم ثنائى القطب المغناطيسى |md|

هو كمية متجهة واتجاهها عمودى على الملف واتجاهه الى داخل الملف اذا كان التيار فى اتجاه دوران عقارب الساعة (او اتجاهه فى اتجاه تقدم البريمة اليمنى اذا كان التيار فى اتجاه الربط .

تعريف عزم ثنائى القطب هو عزم الازدواج المؤثر على ملف عندما يكون مستواه موازيا مجال مغناطيسى منتظم كثافته واحد تسلا .

3- وحدة قياس عزم ثنائى القطب هو نيوتن .متر ⁄ تسلا او امبير .م² أو نيوتن .م³ ⁄ الوبر

N.m/T او A . m² أو N.m³/wb

4- يصبح عزم الازدواج المؤثر فى ملف اكبر ما يمكن ( نهاية عظمى )

عندما يكون مستوي الملف موازيا للمجال فإن 90 = θ وعندها 1= 90sin

ويصبح عزم الازدواج أكبر ما يمكن ويساوي

5- يصبح عزم الازدواج المؤثرة فى ملف مساويا للصفر

عندما يكون مستوى الملف عمودي على خطوط الفيض المغناطيسي

0 =θ وعندها 0 = θ sin وبالتالي يكون العزم مساويا للصفر

6- فكرة عزم الازدواج المؤثر فى ملف يمر به تيار كهربي وموضوع في مجال مغناطيسي تعتبر أساس عمل كل من :-

1- أجهزة القياس الكهربية (التناظرية)المباشرة. 2-المحرك الكهربي (الموتور).

7- يمكن تطبيق العلاقة :-

علي أي شكل من الملفات سواء كان مستطيلا أو دائريا أو لولبيا.

8- يتناقص عزم الازدواج المؤثر علي الملف تدريجيا اثناء دورانه ابتداء من الوضع الذى يكون فيه الملف موازيا للفيض المغناطيسى (علل)

لان الزاوية بين العمودى على الملف والفيض المغناطيسى تقل تدريجيا وبذلك يقل جيب الزاوية θ حيث

العوامل التي يتوقف عليها عزم الازدواج:-

1	كثافة الفيض المغناطيسي B	τ α B
2	شدة التيار المار في الملف I	τ α I
3	مساحة وجه الملف A	τ α A
4	عدد اللفات N	τ α N
5	جيب الزاوية بين العمودى على مستوي الملف و اتجاه الفيض qsin	τ α sin θ

مسائل للتدريب

1- ملف مستطيل مساحته 20 Cm² عدد لفاته 200 لفه يمر به تيار شدته 2 A موضوع فى مجال مغناطيسى كثافه فيضه 5 T احسب العزم المغناطيسى :-

1) اذا كان مستوى الملف عموديا علي الفيض ( Zero)

2) اذا كان الملف موازيا للفيض ( 4 N.m)

3) اذا كان الملف يصنع زاوية 60 مع الفيض ( 2 N . m )

قواعد تحديد الاتجاه

القاعدة	امبير لليد اليمنى	البريمة اليمنى	فلمنج لليد اليسرى	عقارب الساعة
الاستخدام	1- تحديد اتجاه الفيض المغناطيسى الناتج عن مرور تيار مستمر فى سلك مستقيم. 2- تحديد قطبية ملف حلزونى.	تحديد اتجاه الفيض المغناطيسى الناتج عن مرور تيار مستمر فى سلك دائرى او حلزونى.	تحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك مستقيم يمر به تيار مستمر وموضوع فى مجال مغناطيسى.	تحديد قطبية ملف دائرى.
الطريقة	1- اتجاه الابهام هو اتجاه التيار و اتجاه الاصابع يشير الى اتجاه الفيض . 2- اتجاه الاصابع هو اتجاه التيار فيكون اتجاه الابهام يشير الى القطب الشمالى	اتجاه التيار هو اتجاه دوران البريمة واتجاه خطوط الفيض هو اتجاه اندفاع البريمة	اجعل أصابع يدك اليسري الإبهام و السبابة متعامدين علي بعضهما وعلي باقي الأصابع بحيث يشير السبابة لاتجاه المجال وباقي الأصابع ما عدا الإبهام لاتجاه التيار فيكون الإبهام مشيرا لاتجاه الحركة (القوة المغناطيسية)	يكون الوجه الذي يبدو فيه اتجاه التيار عند النظر إليه في اتجاه حركة عقارب الساعة قطبا جنوبيا والوجه الذي يبدو فيه اتجاه التيار عند النظر إليه عكس حركة عقارب الساعة قطبا شماليا.

تحميل
http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics%20arabic%20ch%202%20l%205.pdf

فيزياء – القوة والعزم المؤثران على ملف للصف الثالث الثانوى 2016

فيزياء – القوة والعزم المؤثران على ملف للصف الثالث الثانوى 2016

القوة والعزم المؤثران علي ملف مستطيل يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسى

نفرض ملفا مستطيلا abcd مستواه يوازى خطوط الفيض للمجال المغناطيسى المنتظم نجد أن

الضلعان bc , ad يوازيان خطوط الفيض وتكون القوة المؤثرة على كل منهما تساوى صفر

وعندما يكون عدد لفات الملف Nلفة ,فإن عزم الازدواج الكلي يصبح

واذا كان العمودى على الملف يميل بزاوية q على الفيض فان عزم الازدواج يتعين من العلاقة

ملاحظات هامة:

1- وحدة قياس عزم الازدواج N.m

2- عزم ثنائى القطب المغناطيسى |md|

تعريف عزم ثنائى القطب هو عزم الازدواج المؤثر على ملف عندما يكون مستواه موازيا مجال مغناطيسى منتظم كثافته واحد تسلا .

3- وحدة قياس عزم ثنائى القطب هو نيوتن .متر ⁄ تسلا او امبير .م2 أو نيوتن .م3 ⁄ الوبر

N.m/T او A . m2 أو N.m3/wb

4- يصبح عزم الازدواج المؤثر فى ملف اكبر ما يمكن ( نهاية عظمى )

عندما يكون مستوي الملف موازيا للمجال فإن 90 = θ وعندها 1= 90sin

ويصبح عزم الازدواج أكبر ما يمكن ويساوي

5- يصبح عزم الازدواج المؤثرة فى ملف مساويا للصفر

عندما يكون مستوى الملف عمودي على خطوط الفيض المغناطيسي

0 =θ وعندها 0 = θ sin وبالتالي يكون العزم مساويا للصفر

6- فكرة عزم الازدواج المؤثر فى ملف يمر به تيار كهربي وموضوع في مجال مغناطيسي تعتبر أساس عمل كل من :-

1- أجهزة القياس الكهربية (التناظرية)المباشرة. 2-المحرك الكهربي (الموتور).

7- يمكن تطبيق العلاقة :-

علي أي شكل من الملفات سواء كان مستطيلا أو دائريا أو لولبيا.

8- يتناقص عزم الازدواج المؤثر علي الملف تدريجيا اثناء دورانه ابتداء من الوضع الذى يكون فيه الملف موازيا للفيض المغناطيسى (علل)

لان الزاوية بين العمودى على الملف والفيض المغناطيسى تقل تدريجيا وبذلك يقل جيب الزاوية θ حيث

العوامل التي يتوقف عليها عزم الازدواج:-

1

كثافة الفيض المغناطيسي B

τ α B

2

شدة التيار المار في الملف I

τ α I

3

مساحة وجه الملف A

τ α A

4

عدد اللفات N

τ α N

5

جيب الزاوية بين العمودى على مستوي الملف و اتجاه الفيض qsin

τ α sin θ

مسائل للتدريب

1- ملف مستطيل مساحته 20 Cm2 عدد لفاته 200 لفه يمر به تيار شدته 2 A موضوع فى مجال مغناطيسى كثافه فيضه 5 T احسب العزم المغناطيسى :-

1) اذا كان مستوى الملف عموديا علي الفيض ( Zero)

2) اذا كان الملف موازيا للفيض ( 4 N.m)

3) اذا كان الملف يصنع زاوية 60 مع الفيض ( 2 N . m )

قواعد تحديد الاتجاه

القاعدة

امبير لليد اليمنى

البريمة اليمنى

فلمنج لليد اليسرى

عقارب الساعة

الاستخدام

1- تحديد اتجاه الفيض المغناطيسى الناتج عن مرور تيار مستمر فى سلك مستقيم.

2- تحديد قطبية ملف حلزونى.

تحديد اتجاه الفيض المغناطيسى الناتج عن مرور تيار مستمر فى سلك دائرى او حلزونى.

تحديد اتجاه القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك مستقيم يمر به تيار مستمر وموضوع فى مجال مغناطيسى.

تحديد قطبية ملف دائرى.

الطريقة

1- اتجاه الابهام هو اتجاه التيار

و اتجاه الاصابع يشير الى اتجاه الفيض .

2- اتجاه الاصابع هو اتجاه التيار فيكون اتجاه الابهام يشير الى القطب الشمالى

اتجاه التيار هو اتجاه دوران البريمة واتجاه خطوط الفيض هو اتجاه اندفاع البريمة

يكون الوجه الذي يبدو فيه اتجاه التيار عند النظر إليه

في اتجاه حركة عقارب الساعة قطبا جنوبيا

والوجه الذي يبدو فيه اتجاه التيار عند النظر إليه عكس حركة عقارب الساعة قطبا شماليا.

3- وحدة قياس عزم ثنائى القطب هو نيوتن .متر ⁄ تسلا او امبير .م² أو نيوتن .م³ ⁄ الوبر

N.m/T او A . m² أو N.m³/wb

1- ملف مستطيل مساحته 20 Cm² عدد لفاته 200 لفه يمر به تيار شدته 2 A موضوع فى مجال مغناطيسى كثافه فيضه 5 T احسب العزم المغناطيسى :-