סיכומים משיעורי פיזיקה

#14- עוד מגנטיות

מגנטיות. שלום. אין שום דבר שהוא יד ימין במגנטיות. לא אוהבים שמאלים פה.

בואו אבל נסתכל על לולאה. סליל, אבל שחוזר על עצמו, עם זרם. השדה המגנטי הוא כמובן, לפי כלל יד ימין, כמובן. זוכרים שהאגודל בכיוון הזרם והאצבעות בכיוון השדה המגנטי? זה בתיל ישר. בתיל עגול יש את האצבעות בכיוון הזרם והאגודל בכיוון השדה! תוכלו לוודא ולראות ש2 האופציות עובדות בכל מקרה. תסובבו ותשחקו עם זה. בכל מקרה, יש לזה נוסחה: B=μ₀NI/2R. אתם יכולים ללפף את זה. כל ליפוף מחזק את השדה המגנטי. בסופו של דבר עם הלולאה ביחד, מקבלים את השדה של ליפוף אחד כפול מספר הליפופים של הלולאה.

גודל הכוח המגנטי שעל תית באורך L עם זרם I בשדה מגנטי B הוא: IBLsinθ. והכיוון... אתם כבר מנחשים עם איזה יד זה.(תשובה: ימין)

זה תמיד פעולה תגובה. כמו שהתיל יכול לתת כוח מגנטי הוא יכול לקבל כוח מגנטי, כמו שמטען יכול להשפיע בשדה חשמלי הוא יכול להיות מושפע משדה חשמלי.

מה אם יש לנו 2 תילים מקבילים? תיל אחד אינסופי והשני עם אורך L. כמו שיש מטען ולוח, זה דומה.
יש את השדה המגנטי של התיל האינסופי, ויש את הכוח המגנטי, מהמשוואה הקודמת, על הטיל הסופי. מאחר ואלו טילים מקבילים אז הזווית היא 90°, וsinθ היא 1. בסה"כ יוצא:
F=μ₀I₁I₂L/2πd
ומה הכיוון? משיכה אם הזרמים באותו הכיוון ודחיה אם הכיוונים מנוגדים.

אנחנו לוקחים מסגרת שעובר בה זרם ושמים אותו ליד תיל אינסופי. יש לה חלקים מקבילים לתיל, אבל יש לה גם חלקים מאונכים. מה הבעיה פה? הכוח שונה בכל מקום! אבל... אנחנו נוכל לקחת חתיכה קטנה מלמעלה, חתיכה קטנה מלמטה, ורואים שהכיוונים שלהם מנוגדים! מה קורה? הכוחות מתבטלים! זה עושה את העבודה הרבה יותר קלה, עכשיו נצטרך לשים לב רק למה שמאונך! בהצלחה.

ועכשיו, אנחנו נכנסים לה-חומר.
ברוכים הבאים: כא"מ מושרה וחוק פרדיי-לנץ
יש מטען חיובי שנע ימינה במהירות v והשדה המגנטי פונה למחוץ לדף B. הכוח שמופעל עליו מושך אותו מטה. עכשיו נהפוך את המטען לתיך, ונקבל שיש על התיל זרם שכיוונו כלפי מטה.
אבל מה אם אנחנו לא לוקחים מוט? מה אם אנחנו לוקחים מסגרת? לא משנה לאיפה מסתכלים, המטען במסגרת רוצה ללכת מטה! כולם רוצים ללכת מטה! הם מתנגשים זה בזה ואין זרם!
משהו פה קצת חשוד. אנחנו צריכים להבין פה משהו בשם שטף מגנטי.
נקח משטח, ונקח קווי שדה שהולכים אליו. כל קו שדה מורכב מקו שדה שמאונך למשטח וקו שמקביל למשטח. וקו המקביל גם ככה לא יכנס לשטח, נסתכל רק על המאונך aka Φ=B•S•cosθ.
בשביל שיהיה במסגרת זרם מושרה אפשר לשנות את השטח, ואפשר לשנות את השדה המגנטי. אפשר גם לשנות את הזווית, לסובב את המסגרת.
הכא"מ המושרה שווה למינוס NdΦ/dt.
ε=-NdΦ/dt.
הוא מינוס. הוא הולך נגד. הוא מתנגד לשינוי. זה מדבר על השדה המושרה, שהוא הפוך לשדה המקורי.

תזכרו: תמיד כשמוט ינסה לזוז בשדה מגנטי, הכוח ימשוך אותו לצד השני.