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 Ω
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 Ω ، 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 Ω ، 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 .
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 Ω على التوازي ، ثم وصلت المقاومات السابقة على
التوالي بمقاومتين تتصلان على التوالي ، مقدار كل منهما 55 Ω ، ما مقدار المقاومة
المكافئة للمجموعة ؟
الحل :
تم بحمد الله
نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة
التعليقات
" نرد على جميع التعليقات "
بالتوفيق للجميع ...^_^
اين تكون شدة المجال المغناطيسي اكبر ؟ علل اجابتك
ردحذف