עמוד:338

דוגמה מספר ( 3 ) מוט AB נע ללא חיכוך לאורכן של שתי מסילות מוליכות . אורך המוט ] L = 30 [ cm והתנגדותו Ω 5 = R . המוט נע שמאלה במהירות קבועה של באזור שבו שורר שדה מגנטי שעוצמתו ] B = 0 . 3 [ T וכיוונו “לתוך הדף״ . אל קצות המסילות מחובר מפסק S ) ראו תרשים ( . הזניחו את ההתנגדות של המסילות ושל התילים . כאשר המפסק פתוח - א . האם נוצר כא”מ בין קצות המוט ? אם לא - נמקו מדוע, אם כן - מהו גודלו ? ] 1 [ האם עובר זרם לאורך המוט ? נמקו . ] 2 [ האם דרוש כוח כדי לקיים את תנועת המוט במהירות קבועה ? נמקו . ] 3 [ כאשר המפסק סגור - ב . איזה קצה של המוט טעון במטען חיובי ? נמקו . ] 1 [ האם דרוש כוח כדי לשמור על מהירות קבועה של המוט ? אם לא - נמקו מדוע, אם כן - מצאו את גודלו ] 2 [ ואת כיוונו של הכוח . כעת הניחו כי למסילות שבמסגרת יש התנגדות ליחידת אורך השווה ל - λ . האם גודלו של הכוח החיצוני, המניע ג . את המוט במהירות קבועה, קבוע כעת ? אם כן, הסבירו מדוע . אם לא - קבעו האם הכוח גדל או קטן בזמן והסבירו מדוע . פתרון דוגמה מספר ( 3 ) כאשר המפסק פתוח : א . מטענים חיוביים יצטברו בקצהו התחתון של המוט B . על פי כלל יד ימין, כיוון השדה המגנטי ] 1 [ שהתיל יוצר במקום שבו נמצא המוט הוא פנימה וכיוון המהירות הוא שמאלה, לכן על פי חוק לורנץ כיוון הכוח על מטען חיובי הוא כלפי מטה . גודלו : המעגל פתוח ולכן אין זרם ) נתון שהמוט נע במהירות קבועה כך שאין גם זרם רגעי ( . ] 2 [ מאחר שלא זורם זרם, לא פועל כוח . ] 3 [ כאשר המפסק סגור : ב . הקצה B של המוט טעון במטען חיובי, על פי כלל יד ימין . ] 1 [ על מוט הנע בתוך שדה מגנטי פועל כוח מושרה שמפעיל השדה המגנטי B על הזרם I הזורם ] 2 [ במוט כלפי מטה מ - A ל - B . בהתאם לכלל יד ימין, כיוון הכוח המושרה הוא ימינה, נגד כיוון תנועת המוט . לפיכך, כדי שהמוט ימשיך לנוע במהירות קבועה צריכים להפעיל עליו כוח F . חיצוני F בכיוון התנועה שמאלה, השווה בגודלו לזה של הכוח המושרה B הכא”מ אינו משתנה אך ההתנגדות גדלה : ג . כשהזמן גדל וההתנגדות גדלה ← הזרם קטן ← הכוח קטן . B A S v פרק - 19 Fig v F B FB I B פרק - 19 Fig v F B FB I B 338 פרק 18 כא״מ מושרה, חוק פאראדיי וחוק לנץ

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר