עמוד:325

במעבדה שורר שדה מגנטי אחיד B מאונך . 19 לקרקע וכיוונו כלפי מעלה . תלמיד רצה למדוד את גודל השדה . לשם כך הוא השתמש במוט מוליך גלילי PQ . התלמיד קשר את קצות המוט לשני חוטים זהים . החוטים קשורים בקצותיהם האחרים לשתי נקודות הנמצאות באותו גובה, כמתואר בתרשים א, כך שהמוט PQ נותר תמיד מקביל לקרקע . כאשר התלמיד העביר זרם חשמלי במוט PQ , המוט סטה ממקומו . המוט התייצב כך שנוצרה זווית a בין כל אחד משני החוטים לבין הכיוון האנכי, כמתואר בתרשים ב . בתרשים ג המוט מסורטט כך שרואים את הקצה P שלו . א . העתיקו את התרשים וסרטטו בו את כל הכוחות הפועלים על המוט PQ . מהו כיוון הזרם במוט ) מ - P ל - Q או מ - Q ל - P ( ? נמקו . ב . התלמיד שינה כמה פעמים את עוצמת הזרם במוט ומדד ג . בכל פעם את עוצמת הזרם I ואת זווית הסטייה a . תוצאות המדידה מתוארות בגרף . בלי להסתמך על תוצאות המדידות, פתחו ביטוי מתמטי המקשר בין זווית הסטייה a לבין עוצמת הזרם I . ציינו מהם שני המשתנים שיש ביניהם יחס ישר . ד . נתון כי אורך המוט PQ הוא ] L = 0 . 2 [ m ומסתו היא ה . ] m = 10 [ gr . חשבו בעזרת הגרף את עוצמת השדה המגנטי B . שני תילים ארוכים מאוד AB ו - CD תלויים כל אחד בעזרת שני . 20 חוטים קלים, שאורך כל אחד מהם ] d = 0 . 5 [ m . דרך כל אחד מהתילים זורם זרם שעוצמתו I . כאשר כיוון הזרם בתיל CD הוא מימין לשמאל, מתרחקים שני התילים ומגיעים למצב שיווי משקל, שבו כל אחד מהחוטים נפרש בזווית ° 5 = a ביחס לאנך . נתון שמסת כל אחד מהתילים היא ] m = 10 [ gr ואורך כל אחד מהם ] L = 1 [ m . מהו כיוון השדה המגנטי שיוצר התיל CD באזור שבו נמצא א . התיל AB ? נמקו . מהו כיוון הזרם בתיל AB ? הסבירו . ב . סרטטו תרשים של הכוחות הפועלים על המוט AB . רשמו את המשוואות במצב שיווי משקל, וחשבו את ג . עוצמת הזרם I . האם ייתכן מצב שבו הזווית בין שני החוטים תהיה 180 מעלות ? נמקו . ד . מה יקרה לזווית הפריסה של כל תיל ביחס לאנך ) האם היא תגדל, תקטן או לא תשתנה ( אם יתווסף שדה ה . מגנטי : [ 1 ] בכיוון מטה ? [ 2 ] בכיוון התילים ) מ - C ל - D ( ? α α QQ PP α P BBB תרשים גתרשים בתרשים א פרק - 58 Fig 4 . 0 3 . 0 2 . 0 1 . 0 0 I [ A ] 3 2 1 0 tan α פרק - 59 Fig O5 O 5 O5 O 5 I C D B A 325 פרק 17 יישומי כוח לורנץ

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר