עמוד:378

דוגמה מספר ( 8 ) המסילה המתוארת בתרשים מורכבת משני קטעים ישרים AC - CD ומקשת DEF . רדיוס הקשת הוא r . כל חלקי המסילה עשויים מתכת . מישור המסילה מאונך לשדה מגנטי אחיד B . א . הביעו באמצעות נתוני השאלה את השטף המגנטי הכלוא בתחום ACD , במצב שבו הזווית בין AC ל - CD היא α ) ברדיאנים ( . ב . הקטע AC נייד ומסתובב בכיוון תנועת מחוגי השעון סביב ציר הקבוע במרכז C בתדירות זוויתית קבועה ω . בכל מהלך התנועה יש מגע בין הקצה A לבין המסילה DEF . הביעו באמצעות נתוני השאלה את הכא"מ שנוצר כתוצאה מהתנועה המתוארת : [ 1 ] על ידי שיקולים של שינוי בשטף . [ 2 ] על ידי כוח לורנץ . ג . מהי מגמת הזרם החשמלי הזורם בקטע AC : מ - A ל - C או מ - C ל - A . הסבירו . ד . נתון שכל חלקי המסילה עשויים מתיל זהה, שהתנגדותו ליחידת אורך היא קבועה . הניחו שהקטע AC ממשיך לנוע עד F באותה תדירות זוויתית ω . האם הזרם ) בערכו המוחלט ( גדל או קטן במשך תנועת הקטע ? הסבירו . פתרון דוגמה מספר ( 8 ) A לשטח המעגל כולו, שווה ליחס שבין הזווית α לבין הזווית א . השטף שווה ל : . היחס בין השטח ACD הכוללת של המעגל π 2 , מכאן : ב . נחשב את הכא"מ בשתי דרכים : [ 1 ] הכא"מ שווה בגודלו לקצב השינוי בשטף . מאחר שהזווית משתנה בקצב קבוע נקבל : מכיוון שכל הגדלים הם קבועים, גם הכא"מ קבוע . [ 2 ] מהירותו המשיקית של המוט בקצהו ) כשהוא נוגע במסילה ( היא מרבית ושווה ל : L ω . ליד ציר הסיבוב מהירות זו שווה לאפס . לכן יש לקחת מהירות משיקית ממוצעת השווה לזו שבמרכז המוט : ונקבל : ג . מגמת הזרם היא מ - A ל - C על פי כלל יד ימין . או : מאחר והשטף המגנטי, הנגרם על ידי השדה המגנטי החיצוני B שכיוונו החוצה גדל, הזרם המושרה צריך לגרום ליצירת שדה מגנטי מושרה שיקטין את השטף החוצה . לכן הזרם המושרה צריך להיות בכיוון השעון ) כלומר מ - A ל - C ( , כי אז הוא יוצר שדה מגנטי מושרה B' שכיוונו פנימה ) על פי כלל יד ימין ( , ושדה זה מקטין את השטף החוצה . ד . ככל שהקשת DA גדולה יותר, כך ההתנגדות גדלה, ומאחר שהכא"מ קבוע, הזרם קטן . A D F C E B w a 378 פרק 19 יישומים טכנולוגיים וסיכום

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר