فيديو السؤال: إيجاد مقدار القوة المؤثرة على سلك يحمل تيارًا الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

مقطع من سلك طوله 20 سنتيمترًا يحمل تيارًا شدته 12 أمبير، وضع بزاوية قياسها 90 درجة في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.1 تسلا. ما مقدار القوة التي تؤثر على السلك؟

لنفترض أن هذا هو مقطع السلك لدينا. طوله ‪𝐿‬‏ يساوي 20 سنتيمترًا. ويحمل تيارًا ‪𝐼‬‏ شدته 12 أمبير. ويوجد في مجال مغناطيسي ‪𝐵‬‏ عمودي على محور السلك، وكثافة فيضه 0.1 تسلا. بمعلومية هذا كله، نريد إيجاد مقدار القوة، وسنسميها ‪𝐹‬‏، التي تؤثر على السلك. تذكر أن القوة المؤثرة على سلك طوله ‪𝐿‬‏ يحمل تيارًا شدته ‪𝐼‬‏ في مجال مغناطيسي كثافة فيضه ‪𝐵‬‏ عندما يكون التيار ‪𝐼‬‏ والمجال المغناطيسي ‪𝐵‬‏ متعامدين أحدهما على الآخر، تساوي ‪𝐵‬‏ في ‪𝐼‬‏ في ‪𝐿‬‏. تنطبق هذه المعادلة على الحالة التي لدينا هنا، حيث إن السلك والمجال المغناطيسي متعامدان بالفعل أحدهما على الآخر. في هذا السؤال، المجال المغناطيسي ‪𝐵‬‏ يساوي 0.1 تسلا، والتيار ‪𝐼‬‏ يساوي 12 أمبير، والطول ‪𝐿‬‏ يساوي 20 سنتيمترًا.

قبل أن نحسب هذه القوة، سنحول وحدة السنتيمتر إلى وحدة المتر. وبهذه الطريقة، ستكون الوحدات كلها مكتوبة وفقًا للوحدات القياسية بالنظام الدولي للوحدات. تذكر أن السنتيمتر يساوي 10 أس سالب اثنين أو جزءًا من مائة من المتر. وهذا يعني أن 20 سنتيمترًا يساوي 20 في 10 أس سالب اثنين متر، أو بطريقة أخرى: 0.20 متر. عند ضرب هذه الكميات الثلاث معًا، نحصل على الناتج 0.24 بوحدة النيوتن. وهذا هو مقدار القوة التي تؤثر على مقطع السلك هذا الذي طوله 20 سنتيمترًا.