حل أسئلة التقويم الفصل الأول ( المجالات المغناطيسية )

8:00 ص Noor 0 comments


بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
حل أسئلة التقويم الفصل الأول ( المجالات المغناطيسية )
نبدأ على بركة الله ..




خريطة المفاهيم

31. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات التالية : قاعدة اليد اليمنى ، F= qvB ، F=ILB .



الحل :




إتقان المفاهيم
32. اكتب قاعدة التنافر والتجاذب المغناطيسي .
الحل :
الأقطاب المتشابهة تتنافر والاقطاب المختلفة تتجاذب .

33. صف كيف يختلف المغناطيس الدائم عن المغناطيس المؤقت .
الحل :
يشبه المغناطيس المؤقت الدائم إذا كان تحت تاثير مغناطيس آخر فقط ، والمغناطيس الدائم لا يحتاج إلى مؤثرات خارجية ليجذب الاجسام .

34. سم العناصر المغناطيسية الثلاثة الأكثر شيوعا .
الحل :
الحديد و الكوبالت والنيكل .

35. ارسم قضيبا مغناطيسيا صغيرا ، وبين خطوط المجال المغناطيسي التي تظهر حوله ، واستخدم الأسهم لتحديد اتجاه خطوط المجال .

الحل :



36. ارسم المجال المغناطيسي بين قطبين مغناطيسيين متشابهين وبين قطبين مغناطيسيين مختلفين مبينا اتجاهات المجال .
الحل :




37. إذا كسرت مغناطيسا جزأين فهل تحصل على قطبين منفصلين شمالي وجنوبي ؟ وضح إجابتك .
الحل :
لا ، ستتكون أقطاب جديدة على كل طرف من الأطراف المكسورة . 

38. صف كيفية استخدام القاعدة الأولى لليد اليمنى لتحديد اتجاه المجال المغناطيسي حول سلك مستقيم يسري فيه تيار كهربائي .
الحل :
اقبض على السلك باليد اليمنى ، و اجعل الإبهام يشير إلى اتجاه التيار الاصطلاحي في السلك ، و ستطوق الأصابع السلك مشيرة إلى اتجاه المجال المغناطيسي .

39. إذا مر تيار كهربائي في سلك على شكل حلقة يسري فيه تيار كهربائي فلماذا يكون المجال المغناطيسي داخل الحلقة أكبر من خارجها ؟
الحل :
لأن خطوط المجال المغناطيسي تتركز في داخل الحلقة .

40. صف كيفية استخدام القاعدة الثانية لليد اليمنى لتحديد قطبي مغناطس كهربائي ؟
الحل :
اقبض على الملف باليد اليمنى ، ستطوق الأصبع الملف وتدور مشيرة إلى اتجاه التيار الاصطلاحي فيه ، فسيشير إبهام اليد اليمنى إلى القطب الشمالي للمغناطيس الكهربائي .

41. كل إلكترون في قطعة حديد يشبه مغناطيسا صغيرا جدا ، إلا أن قطعة الحديد قد لا تكون مغناطيسا . لماذا ؟ وضح إجابتك .
الحل :
لا تكون الإلكترونات في الاتجاه نفسه ولا تتحرك في الاتجاه نفسه لذلك ستكون مجالاتها المغناطيسية عشوائية فتلغي المجالات المغناطيسية بعضها البعض .

42. لماذا يضعف المغناطيس عند طرقه أو تسخينه ؟
الحل :
ستتبعثر المناطق المغناطيسية مقارنة بالنسق الذي كانت عليه وتصبح عشوائية التوزيع .

43. صف كيفية استخدام القاعدة الثالثة لليد اليمنى لتحديد اتجاه القوة المغناطسيسة المؤثرة في سلك يسري فيه تيار موضوع في مجال مغناطيسي .
الحل :
اجعل أصابع اليد اليمنى تشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي ، واجعل الإبهام يشير إلى اتجاه التيار الاصطلاحي المتدفق في السلك . سيكون اتجاه العمود الخارج من باطن الكف في اتجاه القوة المؤثرة في السلك .

44. مر تيار كهربائي كبير في سلك فجأة ، ومع ذلك لم يتأثر بأي قوة ، فهل تستنتج أنه لا يوجد مجال مغناطيسي في موقع السلك ؟ وضح إجابتك .
الحل :
لا ، قد يكون المجال موازيا للسلك ، فعندها لا توجد قوة مؤثرة .

45 . ما جهاز قياس الكهربائي الناتج عن توصيل مجزئ تيار مع الجلفانومتر ؟
الحل :
الأميتر .

تطبيق المفاهيم

46. أخفي مغناطيس صغير في موقع محدد داخل كرة تنس . صف تجربة يمكنك من خلالها تحديد موقع كل من القطب الشمالي والقطب الجنوبي للمغناطيس .
الحل :
استخدم البوصلة ، سينجذب القطب الشمالي لغبرة البوصلة إلى القطب الجنوبي للمغناطيس ، والعكس صحيح .


47. انجذبت قطعة فلزية إلى أحد قطبي مغناطيس كبير . صف كيف يمكنك معرفة ما إذا كانت القطعة الفزية مغناطيسا مؤقتا أم مغناطيسا دائما ؟
الحل :
انقلها إلى القطب الآخر ، فإذا انجذب الطرف نفسه فالقطعة مغناطيس مؤقت ، وإذا تنافر الطرف نفسه مع المغناطيس فهي مغناطيس دائم .

48. هل القوة المغناطيسية التي تؤثر بها الأرض في الإبرة المغناطيسية للبوصلة أقل أو تساوي أو أكبر من القوة التي تؤثر بها إبرة البوصلة في الأرض ؟ وضح إجابتك .
الحل :
القوى متساوية وفق القانون الثالث لنيوتن .

49. البوصلة افترض أنك تمت في غابة ، لكنك تحمل بوصلة ، ولسوء الحظ كان اللون الأحمر المحدد للقطب الشمالي غير واضح ، وكان معك مصباح يدوي وبطارية وسلك . كيف يمكنك تحديد القطب الشمالي للبوصلة ؟
الحل :
صل السلك مع البطارية ، بحيث يتكون تيار مبتعدا عنك في أحد الفرعين . ثم احمل البوصلة فوق السلك مباشرة وقريبا من ذلك الفرع من السلك ، وباستخدام قاعدة اليد اليمنى سيكون طرف إبرة البوصلة المشير نحو اليمين قطبا شماليا .

50 . يمكن للمغناطيس جذب قطعة حديد ليست مغناطيسا دائما ، كما يمكن لقضيب مطاط مشحون جذب عازل متعادل . صف العمليات المجهرية المختلفة التي تنتج هذه الظواهر المتشابهة .
الحل :
يجبر المغناطيس جميع المناطق المغناطيسية في الحديد على أن تشير إلى الاتجاه نفسه ، في حين بفصل قضيب المطاط المشحونة الشحنات الموجبة عن الشحنات السالبة في العازل .

51. سلك موضوع على طول طاولة المختبر ، يسري فيه تيار . صف طريقتين على الأقل يمكنك بهما تحديد اتجاه التيار المار فيه .
الحل :
استخدم البوصلة لتحديد اتجاه المجال المغناطيسي ، ثم أحضر مغناطسيا قويا وحدد اتجاه القوة المؤثرة في السلك ثم استخدم في كلتا الحالتين قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه التيار المار بالسلك .

52. في أي اتجاه بالنسبة للمجال المغناطيسي يمكنك إمرار تيار كهربائي في سلك بحيث تكون القوة المؤثرة فيه صغيرا جدا أو صفرا ؟
الحل :
اجعل السلك موازيا للمجال المغناطيسي .

53. سلكان متوازيان يسري فيهما تياران متساويان .
     a.   إذا كان التياران متعاكسين فأين يكون المجال المغناطيسي الناتج عن السلكين أكبر من المجال الناتج عن أي منهما مفردا ؟
     b.  أين يكون المجال المغناطيسي الناتج عن السلكين مساويا ضعف المجال الناتج عن سلك مفرد ؟
     c.   إذا كان التياران في الاتجاه نفسه فأين يكون المجال الكلي صفرا ؟

الحل :
     a.   سيكون المجال المغناطيسي أكبر في أي نقطة بين السلكين .
     b.  يكون المجال المغناطيسي مساويا لمثلي المجال الناتج عن أحد السلكين على الخط المنتصف للمسافة بين السلكين .
     c.   يكون المجال المغناطيسي صفرا على الخط المنصف للمسافة بين السلكين .

54.  كيف يتغير أقصى تدريج للفولتمتر إذا زادت قيمة المقاومة ؟
الحل :
سيزداد أقصى تدريج للفولتمتر .

55. يمكن للمجال المغناطيسي أن يؤثر بقوة في جسيم مشحون ، فهل يمكن للمجال أن يغير الطاقة الحركية للجسيم ؟ وضح إجابتك .
الحل :
لا ، القوة دائما متعامدة مع اتجاه السرعة ، فلا يبذل شغل ، ولذلك لا تتغير الطاقة الحركية .

56. تتحرك حزمة بروتونات من الخلف إلى الأمام في غرفة ، فانحرفت إلى اعلى عندما أثر فيها مجال مغناطيسي . ما اتجاه المجال المغناطيسي المسبب لانحرافها ؟
الحل :
يكون اتجاه المجال باتجاه مقدمة الغرفة ، وتكون السرعة إلى الأمام ، وتكون القوة إلى أعلى ، وباستخدام القاعدة الثالثة لليد اليمنى يكون المجال المغناطيسي B نحو اليسار .


57. انظر خطوط المجال المغناطيسي الأرضي الموضحة في الشكل 1-23 . أين يكون المجال المغناطيسي أكبر : عند القطبين أم عند خط الاستواء ؟ وضح إجابتك .



الحل :
يكون مقدار المجال المغناطيسي الأرضي أكبر عند القطبين لأن الخطوط تكون متقاربة عند القطبين .


إتقان حل المسائل
1-1      المغانط : الدائمة والمؤقتة


58. ماذا يحدث للمغناطيس المعلق بالخيط عند تقريب المغناطيس الموضح في الشكل 1-24 منه ؟



الحل :
يتحرك نحو اليسار أو يبدأ في الدوران ، الأقطاب المتشابهة تتنافر .


59. ماذا يحدث للمغناطيس المعلق بالخيط عند تقريب المغناطيس الموضح في الشكل 1-25 منه ؟



الحل :
يتحرك نحو اليمين ، الأقطاب المختلفة تتجاذب .

60 . ارجع إلى الشكل 1-26 للإجابة عن الأسئلة الآتية :
     a.   أين يقع القطبان ؟
     b.  اين يقع القطب الشمالي ؟
     c.   أين يقع القطب الجنوبي ؟



الحل :
     a.    2 و 4 من التعريف
     b.   2 من التعريف واتجاه المجال
     c.   4  من التعريف واتجاه المجال

61. يمثل الشكل 1-27 استجابة البوصلة في موقعين مختلفين بالقرب من مغناطيس . أين يقع القطب الجنوبي للمغناطيس ؟



الحل :
على الطرف الأيمن لأن الأقطاب المختلفة تتجاذب .

62. سلك طوله 1.50 m يسري فيه تيار مقداره 10.0 A ، وضع عموديا في مجال مغناطيسي منتظم ، فكانت القوة المؤثرة فيه 0.60 N . ما مقدار المجال المغناطيسي المؤثر ؟
الحل :




63. يسري تيار اصطلاحي في سلك ، كما هو موضح في الشكل 1-28 . ارسم قطعة السلك في دفترك ، ثم ارسم خطوط المجال المغناطيسي الناشئ عن مرور التيار في السلك .




الحل :




64. إذا كان التيار الاصطلاحي في الشكل 1-29 خارجا من مستوى الورقة فارسم الشكل في دفترك ثم ارسم المجال المغناطيسي الناشئ عن مرور التيار في السلك .



الحل :




65. يبين الشكل 1-30 طرف مغناطيس كهربائي يسري خلاله تيار كهربائي .
     a.   ما اتجاه المجال المغناطيسي داخل الحلقات ؟
     b.  ما اتجاه المجال المغناطيسي خارج الحلقات ؟



الحل :
     a.    إلى أسفل ( داخل الصفحة )
     b.  إلى اعلى ( خارج الصفحة )

66. المغانط الخزفية قيست قوى التنافر بين مغناطيسن خزفيين ، ووجد أنها تعتمد على المسافة ، كما هو موضح في الجدول  1-1 .
     a.   مثل بيانيا القوة كدالة مع المسافة .
     b.  هل تخضع هذه القوة لقانون التربيع العكسي ؟



الحل :
     a.       



     b.   لا .

1-2      القوى الناتجة عن المجالات المغناطيسية

67. يستخدم المخطط الموضح في الشكل 1-31 لتحويل الجلفانومتر إلى نوع من 
الأجهزة . ما نوع هذا الجهاز ؟



الحل :
أميتر ، يمر معظم التيار خلال المقاومة وبذلك يسمح بقياس تيارات كبيرة .

68. ماذا تسمى المقاومة في الشكل 1-31 ؟
الحل :
مجزئ التيار ، ووفق التعريف يعد مجزئ التيار صيغة أخرى لتوصيل التوازي .

69. يستخدم المخطط الموضح في الشكل 1-32 لتحويل الجلفانومتر إلى نوع من الأجهزة . ما نوع هذا الجهاز ؟



الحل :
فولتمتر ، تقلل المقاومة المضافة التيار إلى أي جهد معطى .

70. ماذا تسمى المقاومة في الشكل 1-32 ؟
الحل :
المضاعف ، وفق التعريف تضاف المقاومة مقدار الجهد المقيس .

71. سلك طوله 0.50 m ، ويسرس فيه تيار مقداره 8.0 A ، وضع عموديا على مجال مغناطيسي منتظم ، فكانت القوة المؤثرة فيه 0.40 N . ما مقدار المجال المغناطيسي المؤثر ؟
الحل :




72. يسري تيار مقداره 5.0 A في سلك طوله 0.80 m ، وضع عموديا على مجال مغناطيسي مقداره 0.60 T . ما مقدار القوة المؤثرة فيه ؟

الحل :



73. يسري تيار مقداره 6.0 A في سلك طوله 25 cm ، فإذا كان السلك موضوعا في مجال مغناطيسي منتظم مقداره 0.30 T عموديا عليه فما مقدار القوة المؤثرة فيه ؟

الحل :




74. يسري تيار مقداره 4.5 A في سلك طوله 35 cm ، فإذا كان السلك موضوعا في مجال مغناطيسي مقداره 0.53 T و موازيا له فما مقدار القوة المؤثرة فيه ؟
الحل :
إذا كان السلك موازيا للمجال فلا يوجد أي تاثير ، ولذلك لا توجد قوة مؤثرة .

75. سلك طوله 625 m متعامد مع مجال مغناطيسي مقداره 0.40 T  ، تأثر بقوة مقدارها 1.8 N ، ما مقدار التيار المار فيه ؟

الحل :



76. يؤثر المجال المغناطيسي الأرضي بقوة مقدارها 0.12 N في سلك عمودي عليه طوله 0.80 m . ما مقدار التيار المار في السلك ؟ استعمل المقدار 5.0x10-5 T للمجال المغناطيسي للأرض .
الحل :



77. إذا كانت القوة التي يؤثر بها مجال مغناطيسي مقداره 0.80 T في سلك يسري فيه تيار 7.5 A متعامد معه تساوي 3.6 N فما طول السلك ؟
الحل :




78. سلك لنقل القدرة الكهربائية يسري فيه تيار مقداره 225 A من الشرق إلى الغرب ، وهو مواز لسطح الأرض .
a.   ما القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي الأرضي في كل متر منه ؟ استعمل :
 5.0 x 10-5 T=  أرض B
b.  ما اتجاه هذه القوة ؟
c.   ترى ، هل تعد هذه القوة مهمة في تصميم البرج الحامل للسلك ؟ وضح إجابتك .
الحل :
       a.  




       b.     ستكون القوة إلى أسفل
       c.   لا ، تكون القوة اقل كثيرا من وزن الأسلاك .

79. الجلفانومتر ينحرف مؤشر الجلفانومتر إلى أقصى تدريج عندما يمر فيه تيار مقداره 50.0 µA  
     a.    ما مقدار المقاومة الكلية للجلفانومتر ليصبح أقصى تدريج له 10.0 V عند انحرافه بالكامل ؟
     b.  إذا كانت مقاومة الجلفانومتر 1.0 kΩ  فما مقدار المقاومة الموصولة على التوالي ( المضاعف ) ؟
الحل :
     a.  
  

     b.     



80. استخدم الجلفانومتر في المسألة السابقة لصنع أميتر أقصى تدريج له 10 mA ، فما مقدار :
      a.   فرق الجهد خلال الجلفانومتر إذا مر فيه تيار 50 µA ، علما بأن مقاومة الجلفانومتر تساوي 1.0 kΩ  ؟
      b.  المقاومة المكافئة للأميتر الناتج إذا كان التيار الذي يقيسه 10 mA ؟
      c.   المقاومة الموصولة بالجلفانومتر على التوازي للحصول على المقاومة المكافئة الناتجة في الفرع b ؟
الحل :
      a.  
  

      b. 
  

     c.  
  


81. تتحرك حزمة إلكترونات عموديا على مجال مغناطيسي مقداره 6.0x10-2 T ، وبسرعة 2.5 x 106 m/s . ما مقدار القوة المؤثرة في كل إلكترون ؟

الحل :



82. الجسيم دون الذري تحرك ميون ( جسيم له شحنة مماثلة لشحنة الإلكترون ) بسرعة 4.21 x 107 m/s  عموديا على مجال مغناطيسي ، فتأثر بقوة 5.00 x10-12 N ، ما مقدار :
     a.   المجال المغناطيسي ؟
     b.  التسارع الذي يكتسبه الجسيم إذا كانت كتلته 1.88 x 10-28 kg ؟
الحل :
     a.  
  

    b.      



83. إذا كانت القوة المؤثرة في جسيم أحادي التاين 4.1x10-13 N عندما تحرك عموديا على مجال مغناطيسي مقداره 0.61 T ، فما مقدار سرعة هذا الجسيم ؟
الحل :



84. يسري تيار كهربائي في حلقة سلكية مغمورة في مجال مغناطيسي منتظم قوي داخل غرفة . افترض أنك أدرت الحلقة بحيث لم يعد هناك أي ميل لها للدوران نتيجة للمجال المغناطيسي ، فما اتجاه المجال المغناطيسي بالنسبة إلى مستوى الحلقة ؟
الحل :
يكون اتجاه المجال المغناطيسي عموديا على مستوى الحلقة ، وتستخدم قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه المجال الناتج من الحلقة ، ويكون المجال المغناطيسي داخل الغرفة في اتجاه مجال الحلقة نفسه .


85. أثرت قوة 5.78x10-16 N في جسيم مجهول الشحنة ، ومتحرك بسرعة 5.65x104 m/s عموديا على مجال مغناطيسي مقداره 3.20x10-2 T ، ما عدد الشحنات الأساسية التي يحملها الجسيم ؟
الحل :




مراجعة عامة

86. وضع سلك نحاسي مهمل المقاومة في الحيز بين مغناطيسين ، كما في الشكل 1-33 . فإذا كان وجود المجال المغناطيسي مقتصرا على هذا الحيز ، وكان مقداره 1.9 T فأوجد مقدار القوة المؤثرة في السلك ، واتجاهها في كل من الحالات التالية :
     a.   عندما يكون المفتاح مفتوحا .
     b.  عند إغلاق المفتاح .
     c.   عند إغلاق المفتاح وعكس البطارية .
     d.  عند إغلاق المفتاح وتبديل السلك بقطعة مختلفة مقاومتها 5.5  



الحل :
     a.   القوة تساوي صفرا ، لأنه لا يوجد تيار ، ولا يوجد مجال مغناطيسي من السلك ، وأيضا النحاس مادة غير مغناطيسية .
      b.  اتجاه القوة إلى أعلى ، وتساوي 0.62 N ، حيث يحدد اتجاه القوة بالقاعدة الثالثة لليد اليمنى .


      c.   اتجاه القوة إلى أسفل ، وتساوي 0.62 N ، حبث يحدد اتجاه القوة بالقاعدة الثالثة لليد اليمنى .
      d.  الاتجاه على اعلى ، القوة تساوي 0.31 N ، اتجاه القوة يحدد بالقاعدة الثالثة لليد اليمنى .



87. لديك جلفانومتران ، أقصى تدريج لأحدهما 50.0 µA  ، وللآخر 500.0 µA ، ولملفيهما المقاومة نفسها 855  ، والمطلوب تحويلها إلى اميترين ، على ان يكون أقصى تدريج لكل منهما 100.0 mA .
       a.   ما مقدار مقاومة مجزئ التيار للجلفانومتر الأول ؟
       b.  ما مقدار مقاومة مجزئ التيار للجلفانومتر الثاني ؟
       c.   حدد ايهما يعطي قراءات أدق ؟ وضح إجابتك .
الحل :
      a.  
    

      b. 


      c.    يعطي الجلفانومتر الأول ( 50 mA ) قراءة أدق ، لأن لمجزئ التيار عندئذ مقاومته أقل ، لذلك تكون المقاومة الكلية أصغر ، حيث تكون مقاومه أقل ، لذلك تكون المقاومة الكلية أصغر ، حيث تكون مقاومة الأميتر المثالي صفر أوم تقريبا .

88. الجسيم دون الذري يتحرك جسيم بيتا ( إلكترون له سرعة كبيرة ) عموديا على مجال مغناطيسي مقداره 0.60 T بسرعة 2.5 x 10^7 m/s  . ما مقدار القوة المؤثرة في الجسيم ؟

الحل :



89. إذا كانت كتلة الإلكترون 9.11 x 10-31 kg فما مقدار التسارع الذي يكتسبه جسيم بيتا الوارد في المسألة السابقة ؟
الحل :




90. يتحرك إلكترون بسرعة 8.1x105 m/s نحو الجنوب في مجال مغناطيسي مقداره 16 T نحو الغرب . ما مقدار القوة المؤثرة في الإلكترون ، واتجاهها ؟
الحل :




91. مكبر الصوت إذا كان المجال المغناطيسي في سماعة عدد لفات ملفها 250 لفة يساوي 0.15 T ، وقطر الملف 2.5 cm  فما مقدار القوة المؤثرة في الملف إذا كانت مقاومته 8.0  ، وفرق الجهد بين طرفيه 15 V ؟
الحل :




92. يسري تيار مقداره 15 A في سلك طوله 25 cm موضوع في مجال مغناطيسي منتظم مقداره 0.85 T . فإذا كانت القوة المؤثرة في السلك تعطى بالعلاقة F=ILBsin θ فاحسب القوة المؤثرة في السلك عندما يصنع مع المجال المغناطيسي الزوايا التالية :
     a.   90o
     b.  45o
     c.   0 o
الحل :
     a.  
  


  
     b.   


   
     c.  
        



93. سرع إلكترون من السكون خلال فرق جهد مقداره  20000 V بين اللوحين P1 و P2 ، كما هو موضح في الشكل 1-34 . ثم خرج من فتحة صغيرة ، ودخل مجالا مغناطيسيا منتظما مقداره B إلى داخل الصفحة .
      a.   حدد اتجاه المجال الكهربائي بين اللوحين ( من P1 إلى P2 أو العكس ) .
      b.  احسب سرعة الإلكترون عند P2  بالاستعانة بالمعلومات المعطاة .
      c.   صف حركة الإلكترون داخل المجال المغناطيسي .



الحل :
      a.    من P2 إلى P1
      b. 


      c.    في اتجاه حركة عقارب الساعة .

التفكير الناقد

94. تطبيق المفاهيم مذا يحدث إذا مر تيار خلال نابض رأسي ، كما هو موضح في الشكل 1-35 وكانت نهاية النابض موضوعة داخل كاس مملوءة بالزئبق ؟ ولماذا ؟



الحل :
عند مرور التيار خلال الملف يزداد المجال المغناطيسي ، فتعمل القوة على ضغط النابض ، لذلك يخرج طرف السلك من الزئبق وتفتح الدائرة فيقل المجال المغناطيسي عندئذ ينزل النابض إلى أسفل ، وهكذا يتذبذب النابض إلى أعلى وإلى أسفل .

95. تطبيق المفاهيم يعطى المجال المغناطيسي الناتج عن مرور تيار في سلك طويل بالعلاقة B = (2x10-7 T.m/A) (I/d) ، حيث تمثل B مقدار المجال بوحدة T ( تسلا ) ، و I التيار بوحدة A ( أميتر) ، و d البعد عن السلك بوحدة m . استخدم هذه العلاقة لحساب المجالات المغناطيسية التي تتعرض لها في الحياة اليومية :
     a.   نادرا ما يمر في أسلاك التمديدات المنزلية تيار أكبر من 10 A . ما مقدار المجال المغناطيسي على بعد 0.5 m من سلك مماثل لهذه الأسلاك مقارنة بالمجال المغناطيسي الأرضي .
     b.  يسري في أسلاك نقل القدرة الكهرائية الكبيرة غالبا تيار 200 A بجهد أكبر من 765 KV  . ما مقدار المجال المغناطيسي الناتج عن سلك من هذه الأسلاك على سطح الأرض على افتراض أنه يرتفع عن سطحها 20 m ؟ وما مقدار المجال مقارنة بالمجال في المنزل ؟
     c.   تنصح بعض المجموعات الاستهلاكية المراة الحامل بعدم استخدام البطانية الكهربائية ، لأن المجال المغناطيسي يسبب مشاكل صحية . قدر المسافة التي يمكن فيها الجنين بعيدا عن السلك ، موضحا فرضيتك . إذا كانت البطانية تعمل على تيار 1 A فأوجد المجال المغناطيسي عند موقع الجنين . قارن بين هذا المجال والمجال المغناطيسي الأرضي .
الحل :
     a.      


     b. 



     c.   افترض أن هنام سلكا واحدا فقط يحمل التيار فوق الجنين ، واستخدم مركز الجنين ( حيث توجد الأعضاء الحية ) بوصفه نقطة مرجعية . في المرحلة الأولى من الحمل يمكن أن يكون الجنين على بعد 5 cm من البطانية ، وفي المراحل المتاخرة من الحمل يكون مركز الجنين على بعد 10 cm ، لذلك :


أي أن المجال المغناطيسي الأرضي ( 5x10-5 ) أقوى بـ 12 مرة .

96. جمع المتجهات في جميع الحالات الموصوفة في المسألة السابقة هناك سلك آخر يحمل التيار نفسه في الاتجاه المعاكس . أوجد المجال المغناطيسي المحصل على بعد 0.10 m من السلك الذي يسري فيه تيار 10 A . إذا كانت المسافة بين السلكين 0.01 m فارسم شكلا يوضح هذا الوضع . احسب مقدار المجال المغناطيسي الناتج عن كل سلك ، واستخدام القاعدة الأولى لليد اليمنى لرسم نتجهات توضح المجالات . واحسب أيضا حاصل الجمل الاتجاهي للمجالين مقدارا واتجاها .

الحل :






الكتابة في الفيزياء
97. ابحث في المغانط الفائقة التوصيل ، واكتب ملخصا من صفحة واحدة للاستخدامات المحتملة لهذه المغانط . و تأكد من وصف أي عقبات تقف في طريق التطبيقات العملية لهذه المغانط .
الحل :
تستخدم المغانط الفائقة التوصيل في التصوير بالرنين المغناطيسي MRI و قطرات الرفع المغناطيسي ، وتحتاج المغانط الفائقة التوصيل إلى درجة حرارة منخفضة . يحاول العلماء تطوير مواد فائقة التوصيل عند درجات حرارة مرتفعة .

اقرا الموضوع التالي المغانط فائقة التوصيل : انقر هنا 


مراجعة تراكمية
98. احسب الشغل الذي يتطلبه نقل شحنة مقدارها 6.40x10-3 C خلال فرق جهد مقداره 2500 V .

الحل :



99. إذا تغير التيار المار في دائرة جهدها 120 V من 1.3 A إلى 2.3 A فاحسب التغير في القدرة .
الحل :




100. وصلت ثلاث مقاومات مقدار كل منها 55  على التوازي ، ثم وصلت المقاومات السابقة على التوالي بمقاومتين تتصلان على التوالي ، مقدار كل منهما 55 ، ما مقدار المقاومة المكافئة للمجموعة ؟
الحل :







تم بحمد الله


نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "



بالتوفيق للجميع ...^_^




0 التعليقات: