فيديو السؤال: تحديد اتجاه دوران الملف في محرك التيار المستمر الفيزياء

أي من الشكلين اللذين يوضحان محرك التيار المستمر يمثل بشكل صحيح اتجاه دوران المحرك؟ يعرض ملف المحرك بأربع زوايا مختلفة مع المجال المغناطيسي للمحرك في الوقت ذاته.

٠٤:٣٣

‏نسخة الفيديو النصية

أي من الشكلين اللذين يوضحان محرك التيار المستمر يمثل بشكل صحيح اتجاه دوران المحرك؟ يعرض ملف المحرك بأربع زوايا مختلفة مع المجال المغناطيسي للمحرك في الوقت ذاته.

دعونا نبدأ بالشكل الأيمن. نلاحظ وجود مجال مغناطيسي يمر عبر المحرك من الشمال إلى الجنوب، وهو ما يعني أنه يتحرك من اليسار إلى اليمين في هذا الشكل. ويوضح الشكل أيضًا اتجاه التيار الكهربي في المحرك. ويمكننا تتبع المسار الذي يتخذه التيار من القطب الموجب إلى السالب عندما يكون الملف موازيًا للمجال المغناطيسي. ونلاحظ أن التيار يكون عموديًّا على المجال المغناطيسي في ضلعين من الملف، هذا الضلع على اليسار حيث يتحرك إلى داخل الشكل، وهذا الضلع على اليمين حيث يتحرك إلى خارج الشكل. وأخيرًا، لدينا اتجاه دوران المحرك، الذي يوضح لنا أن الضلع الأيسر من الملف سيتحرك لأسفل وأن الضلع الأيمن من الملف سيتحرك لأعلى.

المطلوب معرفة إذا ما كان هذا الشكل يوضح الاتجاه الصحيح لدوران المحرك. وللقيام بذلك، يمكننا استخدام قاعدة اليد اليمنى حيث سنتناول هذا الضلع من الملف هنا إذا حركنا يدنا اليمنى وأشرنا بأصابعنا في اتجاه التيار في السلك، في هذه الحالة سيكون إلى داخل الشكل. بعد ذلك، ندير يدنا بحيث عندما نثني أصابعنا ستشير في اتجاه المجال المغناطيسي. في هذه الحالة، نحتاج إلى تدوير يدنا 90 درجة عكس اتجاه عقارب الساعة بحيث عندما نثني أصابعنا، ستشير في اتجاه المجال المغناطيسي، وهو من اليسار إلى اليمين. بعد ذلك، نمد إبهامنا، وهو ما سيشير إلى الاتجاه الذي سيتحرك فيه السلك، وهو في هذه الحالة لأسفل.

إذن تشير قاعدة اليد اليمنى إلى أنه إذا كان اتجاه التيار الكهربي إلى داخل الشكل وكان المجال المغناطيسي يشير من اليسار إلى اليمين، فإن حركة السلك ستكون لأسفل. ولأن الضلع الأيسر من الملف يتحرك لأسفل، يجب أن يكون اتجاه دوران المحرك عكس اتجاه عقارب الساعة، وهو الموضح في الشكل. إذن هذا يعني أن الشكل (أ) مرشح جيد ليكون الشكل الذي يوضح الاتجاه الصحيح لدوران المحرك.

والآن لنلق نظرة على الشكل (ب). يوضح الشكل (ب) نفس المجال المغناطيسي، ونفس اتجاه التيار، إلا أنه يوضح أن المحرك يدور في اتجاه عقارب الساعة. إذا نظرنا إلى السلك الأيسر لملف المحرك عندما يكون الملف موازيًا للمجال المغناطيسي، يكون اتجاه التيار إلى داخل الصفحة، ويكون اتجاه المجال المغناطيسي من اليسار إلى اليمين. هذا الشكل يطابق ما هو موضح في الشكل (أ). إذن، نحن نعلم بالفعل أن هذا الضلع من الملف سيتحرك لأسفل وأن الضلع الأيمن من الملف سيتحرك لأعلى، وهو ما يعني أن اتجاه دوران المحرك في الشكل (ب) عكس اتجاه عقارب الساعة. وبذلك يوضح الشكل اتجاه الدوران غير الصحيح. لذا يمكننا استبعاد الشكل (ب).

وجدنا أن الشكل (أ) هو الإجابة الأنسب إذ إنه يمثل الاتجاه الصحيح لدوران المحرك، واستبعدنا الشكل (ب). إذن الشكل الذي يمثل اتجاه دوران المحرك تمثيلًا صحيحًا هو الشكل (أ).

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