فيديو: امتحان الفزياء للعام السابق • ٢٠١٨/٢٠١٧ • السؤال السادس عشر

امتحان الفزياء للعام السابق • ٢٠١٨/٢٠١٧ • السؤال السادس عشر

٠٢:٤٤

‏نسخة الفيديو النصية

في الشكل الموضّح، وُضِع سلك مستقيم طويل يحمل تيارًا 𝐼 واحد. بحيث يكون مماسًّا لحلقة دائرية نصف قطرها 𝑟 يمُرّ بها تيار 𝐼 اتنين في الاتجاه الموضّح. تتكوّن نقطة تعادل في مركز الحلقة. أيٌّ مما يلي يعطي النسبة بين شدّتَي التيارين 𝐼 واحد على 𝐼 اتنين، واتجاه التيار 𝐼 واحد؟ أ: 𝜋 لأعلى. ب: 𝜋 لأسفل. ج: واحد على 𝜋 لأعلى. د: واحد على 𝜋 لأسفل.

السلك 𝑥𝑦 بيمُرّ فيه تيار شدته 𝐼 واحد، لكن مش عارفين اتجاهه. وَ 𝑥𝑦 مماسّ لحلقة دائرية نصف قطرها 𝑟، وبيمُرّ فيها تيار شدته 𝐼 اتنين مع عقارب الساعة، فبتتكوّن نقطة تعادل في مركز الحلقة. والمطلوب نوجد النسبة بين شدّتَي التيارين 𝐼 واحد على 𝐼 اتنين، واتجاه التيار 𝐼 واحد.

اتجاه التيار اللي بيمُرّ في الحلقة مع عقارب الساعة. فباستخدام قاعدة البريمة اليمنى، هنقدر نحدّد اتجاه الفيض المغناطيسي داخل الحلقة، واللي هيكون اتجاهه لداخل الصفحة. وبما أن نقطة التعادل في مركز الحلقة. فده معناه إن الفيض المغناطيسي الناشئ من مرور التيار في السلك هيكون اتجاهه خارج الصفحة على يسار السلك. عشان تكون محصلة كثافة الفيض المغناطيسي تساوي صفر. فباستخدام قاعدة اليد اليمنى لأمبير، هنلاقي إن اتجاه التيار 𝐼 واحد في السلك لأعلى. فنقدر نستبعد الاختيار ب، والاختيار د.

عند نقطة التعادل، اللي هي مركز الحلقة. كثافة الفيض المغناطيسي المتكوّنة حول السلك هتساوي كثافة الفيض المغناطيسي المتكوّنة داخل الحلقة. وبالتعويض عن 𝐵 واحد؛ حيث 𝐵 واحد بتساوي معامل النفاذية المغناطيسية للوسط في شدّة التيار المارّ في السلك. الكل على؛ اتنين 𝜋 في بُعد السلك عن نقطة التعادل، اللي هو في الحالة دي 𝑟.

وبالتعويض عن 𝐵 اتنين؛ حيث 𝐵 اتنين بتساوي معامل النفاذية المغناطيسية للوسط في شدّة التيار المارّ في الحلقة. الكل على؛ اتنين في نصف قطر الحلقة. نقدر نختصر الـ 𝜇 مع الـ 𝜇، والاتنين مع الاتنين، والـ 𝑟 مع الـ 𝑟. فهيبقى 𝐼 واحد على 𝜋 بيساوي 𝐼 اتنين.

وبضرب طرفَي المعادلة في 𝜋 على 𝐼 اتنين، إذن 𝐼 واحد على 𝐼 اتنين هيساوي 𝜋. ولمّا نبصّ عَ الاختيارات هنلاقي إن الاختيار أ هو الاختيار الصحيح. حيث 𝐼 واحد على 𝐼 اتنين بيساوي 𝜋، واتجاه التيار 𝐼 واحد لأعلى.

وبكده يبقى جِبنا النسبة بين شدّتَي التيارين 𝐼 واحد على 𝐼 اتنين، واتجاه التيار 𝐼 واحد.

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