Μάθημα : Φυσική προσανατολισμού Γ' λυκείου

Κωδικός : T476186

Φυσική προσανατολισμού Γ' λυκείου

Τ476186  -  ΘΕΟΔΩΡΟΣ ΑΝΔΡΟΥΤΣΟΣ

Ενότητες - ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός

ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός

δύναμη Laplace FL κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός

Ευθύγραμμος αγωγός διαρρέεται από ρεύμα Ι,  δημιουργεί στον χώρο γύρω του μαγνητικό πεδίο οι δυναμικές γραμμές αυτού  είναι ομόκεντροι κύκλοι ακτίνας α.     Σε κάθε σημείο Α  μίας δυναμικής γραμμής η ένταση του πεδίου είναι εφαπτόμενη αυτής  στο σημείο Α.     Το μέτρο της εντάσεως του μαγνητικού πεδίου δίνεται από τη σχέση :    Β = 10-7Ν/Α2 . 2 . Ι / α ,  μαγνητική διαπερατότητα του κενού :  μο = 4.π.10-7Ν/Α2                                         

ΘΕΜΑ

Ευθύγραμμο χάλκινο καλώδιο μήκους  l = 2 m  παρουσιάζει ωμική αντίσταση  R = 2 Ω  συνδέεται με πηγή συνεχούς ρεύματος  Ε = 10 V,  εσωτερικής αντίστασης  r = 3 Ω.  Το ηλεκτρικό κύκλωμα βρίσκεται επάνω σε οριζόντιο επίπεδο.  Στον χώρο υπάρχει ομογενές μαγνητικό πεδίο εντάσεως  Β = 0,1 Τ  του οποίου οι δυναμικές γραμμές είναι κατακόρυφες με φορά προς τα πάνω.   Ο αγωγός εφ' όσον διαρρέεται από ρεύμα δημιουργεί μαγνητικό πεδίο με μέτρο  αντιστρόφως ανάλογο της απόστασης από τον αγωγό.    Υπάρχει σημείο όπου το συνολικό Β είναι μηδέν;

Εφ' όσον η ένταση Β του ομογενούς πεδίου είναι κατακόρυφη προς τα επάνω, ας θεωρήσουμε σημείο Α του επιπέδου του κυκλώματος σε απόσταση x  από το καλώδιο η ένταση του μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί το καλώδιο είναι κατακόρυφη και πρέπει να είναι αντίθετη της Β.  Έχουμε διαδοχικά :  i = E / (r + R)  =  10 V / (2 + 3)Ω = 2 Α    ένταση ρεύματος που διαρρέει το καλώδιο.        Β = Β' = 10-7 Ν/Α2 . 2 . i / x  =>  0,1 T = 10-7 Ν/Α2 . 2 . 2 Α / x  =>     x = 4 . 10-7 / 10-1 m  =  4.10-6 m = 4 μm

Έγγραφα
δύναμη L a p l a c e μεταξύ ευθύγραμμων αγωγών που διαρρέονται από ομόρροπα ρεύματα

 

Ο αγωγός 1  που διαρρέεται από ρεύμα Ι1  δημιουργεί στον χώρο μαγνητικό πεδίο του οποίου οι δυναμικές γραμμές είναι ομόκεντροι κύκλοι.   Σε απόσταση  α  η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι   Β1 = 10-7 Ν/Α2 .2.Ι1 / α     με συνέπεια στον  παράλληλο αγωγό  2  που διαρρέεται από  ο μ ό ρ ρ ο π ο  ρεύμα  Ι2  ασκείται  ε λ κ τ ι κ ή  δύναμη LAPLACE  που έχει μέτρο     F = B1 . I2 . L =  10-7 N/A2 . 2.I1.I2.L / α   (L=μήκος αγωγού)

Αλλά και ο αγωγός 2  που διαρρέεται από ρεύμα Ι2  δημιουργεί μαγνητικό πεδίο εντάσεως  Β2 = 10-7 Ν/Α2 . 2.Ι2 / α  οπότε ο αγωγός 1  δέχεται  ελκτική δύναμη LAPLACE  μέτρου  F = B2 . I1 . L = 10-7 N/A2 . 2.I2.I1.L / α  (L=μήκος αγωγού)

Αν οι παράλληλοι αγωγοί διαρρέονται από αντίρροπα ρεύματα απωθούνται με δύναμη μέτρου  F = 10-7 N/A2 . 2.I1.I2.L / α  

Έγγραφα
Biot - Savart