ملف تدريبي: القوة المغناطيسية المؤثِّرة على مسار مغلق يمر به تيار وموضوع في مجال مغناطيسي

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب مقدار قوة ثنائي القطب المغناطيسي التي تؤثِّر على ملف يمر به تيار في مجال مغناطيسي منتظم.

س١:

يمر تيار كهربي في مسار مغلق مستطيلي الشكل بعداه 4.0 سم في 6.0 سم وقيمته 10 A. ما مقدار عزم ثنائي القطب المغناطيسي للمسار المغلق؟

س٢:

ملف دائري نصف قطره 7.5 cm يحتوي على خمس لفات ويحمل تيارًا كهربيًّا شدته 4.2 A. إذا وُضِع الملف في مجال مغناطيسي مُنتظِم كثافة فيضه 4.5 T، فما مقدار أقصى عزم يُمكِن أن يؤثِّر به المجال المغناطيسي على الملف؟

س٣:

ملف مربع موصِّل للكهرباء يحتوي على 50 لفة، طول ضلعه 15 cm. وُضع الملف في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه 0.80 تسلا. أوجد التيار الكهربي خلال الملف اللازم لتوليد أقصى عزم دوران مقداره 9.0 N⋅m.

س٤:

ملف دائري نصف قطره 5.0 cm يحتوي على 20 لفة، ويمر به تيار كهربي شدته 2.0 A. يقع الملف في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.50 T، واتجاهه يوازي مستوى الملف.

ما مقدار عزم ثنائي القطب المغناطيسي للملف؟

ما مقدار عزم الدوران المؤثر على الملف؟

س٥:

شدة التيار المار في ملف دائري نصف قطره 10.0 cm تساوي 5.0 A. يوجد الملف في مجال مغناطيسي كثافة فيضه 0.20 تسلا يصنع زاوية قدرها 30 مع اتجاه عزم ثنائي القطب المغناطيسي للملف.

احسب عزم ثنائي القطب المغناطيسي للملف.

ما عزم الدوران المؤثر على الملف؟

ما طاقة وضع ثنائي القطب؟

س٦:

البروتون له مجال مغناطيسي نتيجة اللفِّ المغزلي. هذا المجال يساوي المجال الناتج عن ملف كهربي دائري نصف قطره 0.650×10 m يحمل تيارًا شدته 1.05×10 A. أوجد مقدارَ أقصى عزم دوران يؤثِّر على البروتون يمكن إنتاجه بواسطة مجال مغناطيسي كثافة فيضه 2.50 تسلا.

  • أ 3 . 0 × 1 0 N⋅m
  • ب 3 . 2 × 1 0 N⋅m
  • ج 3 . 9 × 1 0 N⋅m
  • د 4 . 5 × 1 0 N⋅m
  • ه 3 . 5 × 1 0 N⋅m

س٧:

يفقد المغناطيس الدائم في مُحرِّك كهربي 5.0% من قوته.

ما النسبة المئوية التي انخفض بها عزم دوران المُحرِّك؟

  • أ 2 . 2 %
  • ب 2 5 %
  • ج 2 . 5 %
  • د 1 0 %
  • ه 5 . 0 %

ما النسبة المئوية التي يجب أن يزداد بها التيار الكهربي الواصل إلى المُحرِّك لتعويض الفقد في عزم دوران المُحرِّك؟

  • أ 5 . 0 %
  • ب 5 . 3 %
  • ج 4 . 7 %
  • د 5 . 5 %
  • ه 5 . 7 %

س٨:

ما مقدار كثافة الفيض المغناطيسي عند النقطة 𝑃 نتيجةً لمرور تيار شدته 𝐼=0.50 A في السلك كما هو موضَّح في الشكل؛ حيث 𝑎=50 cm، 𝑏=80 cm؟

  • أ 3 . 2 × 1 0 T
  • ب 9 8 × 1 0 T
  • ج 1 . 2 × 1 0 T
  • د 6 . 3 × 1 0 T
  • ه 5 . 2 × 1 0 T

س٩:

ملف مربع طول ضلعه 16.3 cm، ويحتوي على 180 لفة من السلك. وضع الملف في مجال مغناطيسي منتظم كثافة فيضه 1.40 T عموديًّا على اتجاه المجال. مُرِّر تيار شدته 50.0 Aفي الملف.

ما مقدار أقصى عزم دوران على الملف؟

توقَّف التيار، وكانت الزاوية بين الملف واتجاه المجال المغناطيسي 11.6 عند تمرير التيار في الملف مرة أخرى. ما مقدار أقصى عزم دوران على الملف عندما يمُر التيار مرة أخرى؟

س١٠:

ملف مربع طول ضلعه 24.3 cm، ويحتوي على 210 لفات من السلك. وضع الملف في مجال مغناطيسي منتظم. عندما يمر بالملف تيار شدته 45.5 A، يؤثر المجال على الملف بأقصى عزم دوران مقداره 300 N⋅m. ما كثافة فيض المجال المغناطيسي؟

س١١:

ملف يمر به تيار كهربي وُضِع في مجال مغناطيسي مُنتظِم ثابت؛ حيث يصنع مع اتجاه المجال المغناطيسي زاوية 𝜃 مُتغيِّرة القيمة. لكلِّ قيمة لـ 𝜃، يُمَدُّ الملف بشدة تيار 𝐼؛ حيث 𝐼 ثابتة عند كلِّ قيم الزوايا.

عند أيِّ قيمة لـ 𝜃 يساوي عزم الدوران المُستحَث المؤثِّر على الملف 95.0% من أقصى عزم دوران يُمكِن أن يؤثِّر على الملف داخل المجال؟

عند أيِّ قيمة لـ 𝜃 يساوي عزم الدوران المُستحَث المؤثِّر على الملف 73.0% من أقصى عزم دوران يُمكِن أن يؤثِّر على الملف داخل المجال؟

عند أيِّ قيمة لـ 𝜃 يساوي عزم الدوران المُستحَث المؤثِّر على الملف 16.0% من أقصى عزم دوران يُمكِن أن يؤثِّر على الملف داخل المجال؟

س١٢:

ملف دائري نصف قطره 76.0 cm يتكوَّن من 240 لفة. وُضِعَ الملف رأسيًّا في حالة سكون عند نقطة على سطح الأرض؛ بحيث يكون اتجاه محور الملف من الشرق إلى الغرب. أُمِدَّ الملف بتيار شدته 133 A في اتجاه عقارب الساعة كما هو واضح من الشرق. كانت خطوط المجال المغناطيسي للأرض في موقع الملف تتجه شمالًا موازيةً لسطح الأرض وكانت كثافة فيض المجال 3.0×10 T. ما مقدار عزم الدوران المؤثِّر على الملف؟

س١٣:

ملف يحمل تيارًا كهربيًّا ويوجد في حيز مجال مغناطيسي ويؤثِّر عليه عزم دوران يساوي 67% من أقصى عزم دوران يمكن للمجال أن يؤثِّر به على الملف. ما الزاوية بين المجال المغناطيسي والخط العمودي على محور الملف؟

س١٤:

ملف دائري مُكوَّن من 240 لفة ونصف قطره 2.70 cm موجود في منطقة تحتوي على مجال مغناطيسي كثافة فيضه 7.20×10 T. قياس الزاوية بين عزم ثنائي القطب المغناطيسي والمجال المغناطيسي 60.

ما شدة التيار المار في الملف التي يَنْتج عنها عزم ثنائي القطب المغناطيسي مقداره 3.40 A⋅m2؟

ما أقصى عزم يُمكِن أن يؤثِّر به المجال على الملف؟

ما مقدار العزم المؤثِّر على الملف؟

ما قيمة طاقة الوضع المغناطيسية للملف؟

س١٥:

ملف دائري مساحته 17 cm2 يمر به تيار كهربي شدته 35 A. عند لحظة مُعيَّنة 𝑡، يقع الملف في المستوى 𝑥𝑦 ويؤثِّر عليه مجال مغناطيسي 𝐵=(6.0𝑖+3.0𝑗+2.0𝑘)×10T. يكون التيار في اتجاه عقارب الساعة عند رؤيته من أعلى المستوى 𝑥𝑦.

ما عزم ثنائي القطب المغناطيسي للملف؟

  • أ 0 . 0 1 2 𝑗 A⋅m2
  • ب 0 . 0 6 0 𝑘 A⋅m2
  • ج 0 . 0 1 5 𝑖 A⋅m2
  • د 0 . 0 1 2 𝑗 A⋅m2

ما العزم المغناطيسي المؤثِّر على الملف عند اللحظة 𝑡؟

  • أ ( 0 . 1 8 𝑗 0 . 3 6 𝑘 ) N⋅m
  • ب ( 0 . 1 8 𝑖 0 . 3 6 𝑗 ) N⋅m
  • ج ( 0 . 1 8 𝑖 0 . 3 6 𝑘 ) N⋅m
  • د ( 0 . 1 8 𝑖 0 . 3 6 𝑗 ) N⋅m
  • ه ( 0 . 1 8 𝑖 + 0 . 3 6 𝑗 ) N⋅m

س١٦:

لُفَّ سلك طوله 1.7 m على شكل ملف مستوٍ من لفة واحدة. مرَّ تيار كهربي شدته 9.4 A في الملف وهو موضوع في مجال مغناطيسي مُنتظِم كثافة فيضه 0.46 T.

ما أقصى عزم دوران يُمكِن أن يؤثِّر به المجال المغناطيسي على الملف إذا تحوَّل شكله إلى مربع؟

ما أقصى عزم دوران يُمكِن أن يؤثِّر به المجال المغناطيسي على الملف إذا تحوَّل شكله إلى دائرة؟

عند أيِّ زاوية مع المجال المغناطيسي يجب أن يوضَع الملف الدائري ليُصبِح عزم الدوران المؤثِّر عليه من هذا المجال مساويًا لأقصى عزم دوران ممكنٍ، يؤثِّر به المجال على الملف إذا كان شكله مربعًا؟

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