03 ثالثًا: العوامل المؤثرة في القوة المغناطيسية
- طول السلك (L): F ∝ L.
- شدة التيار (I): F ∝ I.
- كثافة الفيض المغناطيسي (B): F ∝ B.
- بذلك يكون F ∝ B I L، وبثابت تناسب مناسب تصبح العلاقة:
F = B I L (عندما يكون السلك عموديًا على المجال)
- يتحدد التسلا من هذه العلاقة: \[\begin{gathered}B = \dfrac{F}{I L}\end{gathered}\].
- التسلا (T): كثافة الفيض المغناطيسي التي تولد قوة مقدارها 1 N على سلك طوله 1 m يمر به تيار 1 A عندما يكون السلك عموديًا على خطوط الفيض.
- التسلا = \[\begin{gathered}\dfrac{N}{A\cdot m} = \dfrac{\,\text{Wb}}{m^{2}}\end{gathered}\].
السلك المائل على المجال
- إذا مال السلك على اتجاه المجال بزاوية θ، يُحلَّل B إلى مركبتين.
- المركبة الموازية للسلك B cos θ لا تؤثر.
- المركبة العمودية على السلك B sin θ هي المؤثرة.
\[\begin{gathered}F = B I L \sin \theta \end{gathered}\]
- القوة عظمى عند θ = 90° (السلك عمودي على المجال): F = B I L.
- القوة تنعدم عند θ = 0° (السلك موازٍ للمجال).
✍️ أمثلة محلولة
- مثال 1: سلك طوله 50 cm يمر به تيار 6 A ويقع عموديًا على مجال كثافة فيضه 0.4 T.
- احسب القوة المؤثرة عليه، ثم القوة إذا مال السلك بزاوية 30° على المجال.
- الحل:
- \[\begin{gathered}F = B I L = 0.4 \times 6 \times 0.5 = 1.2 N\end{gathered}\]
- عند θ = 30°: \[\begin{gathered}F = B I L \sin 30{}^{\circ} = 1.2 \times 0.5 = 0.6 N\end{gathered}\]
مثال 2: سلك طوله 30 cm يمر به تيار 4 A وُضع عموديًا على مجال، فتأثر بقوة 0.6 N. احسب كثافة الفيض. الحل:
- \[\begin{gathered}B = \dfrac{F}{I L} = 0.6 \div (4 \times 0.3)\end{gathered}\]
- B = 0.5 T