الفيزياء — الصف الثالث الثانوي، الطبعة الثانية ٢٠٠٥

أمثلة محلولة

مثال (3-13) :

سلك مستقيم طوله 50 سم يمر به تيار شدته 8 أمبير وضع في مجال كثافة فيضه 2 وبر \متر2^2 . أحسب القوة المؤثرة على السلك ؟

الحل :

ل = 50 سم = 0.5 متر

ت = 8 أمبير

ب = 2 وبر \ متر2^2

ق = ب ت ل = 2 × 8 × 0.5 = 8 نيوتن .

مثال (3-14) :

أحسب كثافة الفيض المغنطيسي عند نقطة تبعد 5 سم عن سلك مستقيم يمر به تيار شدته 5 أمبير علماً بأن : μ\mu = 4π×10−74\pi \times 10^{-7} وبر أمبير. متر

الحل :

ت = 5 أمبير ، μ\mu = 4π×10−74\pi \times 10^{-7} وبر \ أمبير متر

ف = 5×10−25 \times 10^{-2} متر

ب=μ ت2π ف=4π×10−7×52π×5×10−2=2×10−5 تسلا.\text{ب} = \frac{\mu\, \text{ت}}{2\pi\, \text{ف}} = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 5}{2\pi \times 5 \times 10^{-2}} = 2 \times 10^{-5}\text{ تسلا} .

مثال (3-15) :

أحسب القوة المؤثرة على سلك طوله 1 متر عند وضعه على بعد 5 سم من السلك المذكور في المثال (3-14) إذا كان التيار المار في السلك يساوي 50 أمبير.

الحل :

ل = 1 متر

ت = 50 أمبير

ب = 2×10−52 \times 10^{-5} وبر\ متر

ملاحظة تصحيح (ليست من الكتاب): المقصود «وبر/متر²» (تسلا). القيمة العددية 2×10⁻⁵ المستخدمة صحيحة.

ق = ب ل ت = 2×10−5×1×502 \times 10^{-5} \times 1 \times 50

= 100×10−5=10−3100 \times 10^{-5} = 10^{-3} نيوتن .

مثال (3-16) :

جد القوة المؤثرة على الكترون شحنته 1.6×10−191.6 \times 10^{-19} كولوم إذا سار بسرعة 10610^{6} متر \ ث في مجال مغنطيسي كثافة فيضه 101510^{15} تسلا .

ملاحظة تصحيح (ليست من الكتاب): القيمة 10¹⁵ تسلا غير واقعية فيزيائياً (حقل الأرض ~10⁻⁵ تسلا). يُحتمل سقوط إشارة سالب في الأس. الحساب 160 نيوتن صحيح بالقيمة المطبوعة.

الحل :

ب = 101510^{15} تسلا ، ش = 1.6×10−191.6 \times 10^{-19} كولوم ، ع = 10610^{6} مترات

ق = ب × ش × ع = 1015×1.6×10−19×10610^{15} \times 1.6 \times 10^{-19} \times 10^{6}

= 1.6×100=1601.6 \times 100 = 160 نيوتن