فيديو: القوة المغناطيسية بين سلكين طويلين مستقيمين

سلكان طويلان مستقيمان متوازيان المسافة بينهما 10cm. يحمل السلك الأول تيارًا قيمتة 2.0A، ويحمل الآخر تيارًا قيمتة 5.0A. ما مقدار القوة بين السلكين لكل وحدة طول؟

٠٢:١٣

‏نسخة الفيديو النصية

سلكان طويلان مستقيمان متوازيان، المسافة بينهما عشرة سنتيمتر. يحمل السلك الأول تيارًا قيمته اتنين أمبير. ويحمل الآخر تيارًا قيمته خمسة أمبير. ما مقدار القوة بين السلكين، لكل وحدة طول؟

ففيه سلكين طويلين ومتوازيين، المسافة بينهم عشرة سنتيمتر. سلك فيهم فيه تيار قيمته اتنين أمبير. والسلك التاني فيه تيار قيمته خمسة أمبير. والمطلوب منّنا إننا نجيب مقدار القوة بين السلكين، لكل وحدة طول. وبما إن السلكين طويلين، فنقدر نقول إن المطلوب ده هو عبارة عن مقدار القوة الكلية المؤثّرة على سلك، مقسومة على الطول الكلي للسلك ده. وبما إن المطلوب منّنا هو مقدار القوة، فمش هيفرق معانا اتجاه أيّ تيار من التيارات. ‏لأن اتجاه التيارات بتفرق في اتجاه القوة بس.

ومقدار القوة المغناطيسية ما بين سلكين ماشي فيهم تيار، نقدر نجيبه من القانون … اللي بيقول إن القوة دي بتساوي نفاذية الفراغ، مضروبة في تيار السلك الأول، في تيار السلك التاني. مضروبين في طول السلك اللي متأثّر بالقوة المغناطيسية دي. مقسومين على اتنين 𝜋، في المسافة بين السلكين. ونقدر نجيب المطلوب في المسألة، اللي هو مقدار 𝐹 على 𝐿، بإننا نقسم طرفين المعادلة على 𝐿. وده هيطلّع إن مقدار 𝐹 على 𝐿 بالصورة دي.

ولمّا نعوّض بالقيم، هنلاقي إن مقدار 𝐹 على 𝐿 بيساوي نفاذية الفراغ. اللي بتساوي أربعة 𝜋 في عشرة أُس سالب سبعة هنري على متر. مضروبة في تيار السلك الأول، اللي هو اتنين أمبير. مضروبة في تيار السلك التاني، اللي هو خمسة أمبير. مقسومين على اتنين 𝜋، في المسافة بين السلكين، اللي بتساوي عشرة سنتيمتر.

وعلشان نعرف نختصر الوحدات، هنعوّض مكان الهنري، بمتر مربع كيلوجرام على الثانية تربيع أمبير تربيع. وهنعوض مكان السنتيمتر، بعشرة أُس سالب اتنين متر. فنقدر كده نختصر الأمبير في أمبير مع مربع الأمبير اللي في المقام. ونقدر كمان نختصر مربع المتر مع المتر. وده هيدّينا إن مقدار 𝐹 على 𝐿، بيساوي اتنين في عشرة أُس سالب خمسة كيلوجرام متر على الثانية تربيع، في واحد على متر.

وبما إن كيلوجرام متر على الثانية تربيع بتساوي النيوتن، فهنلاقي إن الوحدة اختُصرت لنيوتن على متر. وهي فعلًا وحدة القوة على وحدة الطول. وبكده نبقى عرفنا نجيب مقدار القوة المغناطيسية ما بين سلكين، لكل وحدة طول.

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