עמוד:308

גודל הכוח שפועל על קטע באורך L של תיל 2 הוא : . מטעמי סימטריה ניתן לראות שכוח בגודל זהה יפעל על קטע באורך L של תיל ,1 אך כיוונו הפוך ) ימינה ( . נראה זאת . I . כיוונו של שדה זה I נמצא בשדה המגנטי שיוצר הזרם 2 התיל ובו זרם 1 I ( הוא : ) באזור השמאלי לתיל ( החוצה מהדף וגודלו ) במקום בו ממוקם תיל 1 , כפי שמודגם בתרשים ג . I , ולכן I נמצא כאמור בהשפעת השדה המגנטי שנוצר על ידי התיל שבו זורם 2 תיל 1 פועל עליו כוח מגנטי שכיוונו ) על פי כלל יד ימין ( שמאלה . גודל הכוח שפועל על קטע באורך L של תיל 1 הוא : . תרשים ד מציג את הכוחות הפועלים על שני התילים וניתן לראות שהתילים מושכים זה את זה . באופן דומה ניתן להראות שכאשר בתילים זורמים זרמים בכיוונים הפוכים , פועלים עליהם כוחות שגורמים לדחייה שלהם זה מזה . ניתן לחשב את הכוח הפועל על יחידת אורך של כל אחד משני התילים : . נראה כעת כיצד ביטוי זה מאפשר להגדיר את יחידת הזרם החשמלי ) אמפר ( . מאזניים למדידת כוח מגנטי והגדרת האמפר מאזניים רגישים יכולים למדוד כוחות בדיוק רב מאוד . בפרט, ניתן "לשקול" את הכוח המגנטי הפועל בין תילים מקבילים נושאי זרם . בתרשים מתוארים באופן סכמתי מאזניים כאלו : במקום הכף השמאלית של המאזניים שמים תיל שאורכו L . במקביל לתיל זה ובמרחק r ממנו נמצא תיל ארוך מאוד . כל אחד מהתילים הוא חלק ממעגל חשמלי, כך שבתילים זורמים I . התילים מושכים זה את זה, ולכן התיל העליון I ו - 2 זרמים 1 נמשך כלפי מטה, וכתוצאה מכך מופר שיווי המשקל של המאזניים . כדי לחזור לשיווי המשקל מניחים משקולות על הכף הימנית של המאזניים . המשקל שנדרש לאיזון המאזניים שווה לכוח שבו מושך התיל הארוך את התיל שאורכו L , כאשר הכוח ליחידת אורך מחושב כפי שמצאנו למעלה : . מכאן ניתן להגדיר את יחידת הזרם החשמלי : אמפר אחד הוא גודל הזרם, שאם יוזרם בשני תילים מוליכים ישרים, מקבילים וארוכים מאוד המצויים בריק במרחק של 1 מטר זה מזה, יפעל ביניהם כוח הדדי שגודלו . פרק - 22 - 21 Fig r r I2 B2 B2 B2 F2 B1 F1 F1 I1 I2 I1 תרשים ד תרשים ג 22 - 21 Fig r r I2 B2 B2 B2 F2 B1 F1 I1 I2 I1 תרשים ד תרשים ג פרק - 23 Fig I1 I2 r 308 פרק 17 יישומי כוח לורנץ

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר