فيديو: امتحان الفزياء للعام السابق • ٢٠١٨/٢٠١٧ • السؤال الحادي والثلاثون

امتحان الفزياء للعام السابق • ٢٠١٨/٢٠١٧ • السؤال الحادي والثلاثون

٠٢:٣٤

‏نسخة الفيديو النصية

علل: الملفات الدوَّارة في المحركات الكهربية توجد بين مستوياتها زوايا صغيرة متساوية.

لو عندنا محرك كهربي مكوّن من ملف واحد 𝑑 𝑐 𝑏 𝑎 موضوع داخل مجال مغناطيسي منتظم؛ بحيث يكون مستوى الملف موازي لخطوط الفيض. وبيمُرّ فيه تيار معيّن في الاتجاه الموضَّح. الضلعان 𝑑 𝑎 وَ 𝑐 𝑏 هيكونوا موازيين لخطوط الفيض المغناطيسي، فهتكون القوى المؤثرة على كل منهما بصفر.

أما الضلعان 𝑏 𝑎 وَ 𝑑 𝑐 هيكونوا عموديين على خطوط الفيض المغناطيسي، فهتتولد فيهم قوتين متساويتين في المقدار ومتضادتين في الاتجاه.

وباستخدام قاعدة اليد اليسرى لفلمنج؛ فالقوة المؤثرة على 𝑏 𝑎 هتكون لأعلى، والقوة المؤثرة على 𝑑 𝑐 هتكون لأسفل. ونتيجة للقوتين دول هيتولد عزم ازدواج؛ حيث عزم الازدواج للملف بيساوي كثافة الفيض المغناطيسي، في شدة التيار المارة فيه، في مساحة الملف، في عدد لفاته، في sin الزاوية 𝜃. حيث 𝜃 هي الزاوية بين العمودي على مستوى الملف وخطوط المجال المغناطيسي. في الحالة دي 𝜃 بتساوي تسعين درجة. وبما إن sin تسعين بتساوي واحد، فقيمة عزم الازدواج هتكون أقصى ما يمكن.

يعمل عزم الازدواج على دوران الملف حول محوره. فالزاوية 𝜃 هتزيد وده هيخلي قيمة 𝜃 sin هتقل. وبالتالي فقيمة عزم الازدواج هتقل عن القيمة العظمى، لحدّ ما توصل لصفر عند 𝜃 بتساوي مية وتمانين درجة عندما يكون مستوى الملف عمودي على خطوط الفيض. فممكن تمثيل العلاقة بين 𝜃 وَ 𝜏 بالمنحنى ده. عند 𝜃 بتساوي صفر درجة أو مية وتمانين درجة أو تلتمية وستين درجة، عزم الازدواج هيكون بصفر. لكن عند 𝜃 بتساوي تسعين درجة أو ميتين وسبعين درجة، عزم الازدواج هيكون أقصى ما يمكن.

علشان تفضل قيمة عزم الازدواج قيمة عظمى، لازم يكون مستوى الملف موازي لخطوط الفيض. لكن بدوران الملف مش هيكون ده دايمًا موضعه. فلو حطينا ملفات كتير بينهم زوايا صغيرة، فدايمًا هيكون فيه ملف مستواه تقريبًا موازي لخطوط الفيض، وعنده القيمة العظمى لعزم الدوران أقصى ما يمكن. فهتكون العلاقة بين 𝜃 وَ 𝜏 بالشكل ده. فتبقى الإجابة: للاحتفاظ بعزم دوران ثابت عند النهاية العظمى. وبكده يبقى عرفنا سبب وجود زوايا صغيرة متساوية بين مستويات الملفات الدوَّارة في المحركات الكهربية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.