مجال منتصف سلكين يختلف عن المجال المؤثر من السلك الآخر. [1][2]
الخلاصة السريعة
صفر المجال عند المنتصف لا يلغي التجاذب؛ القوة تعتمد على مجال السلك الآخر عند السلك نفسه. [1][2]
- سلكان مستقيمان طويلان متوازيان دقيقان في الفراغ؛ نهمل الأطراف والمجالات الخارجية. نحسب القوة المغناطيسية المتبادلة مع تيارين ثابتين؛ نصف القطر صغير مقارنة بالتباعد. [1]
- السلكان يسارًا ويمينًا، والتياران خارج الصفحة أولًا. I مقدار كل تيار بالأمبير، وd المسافة بين المحورين بالمتر؛ M نقطة المنتصف. [2]
- نستعمل التقريب k=µ0/(2π)≈2×10⁻⁷T·m/A. افتراضيًا I=5A وd=0.2m: مجال كل سلك عند M مقداره 10µT؛ وعند الآخر 5µT. µT ميكروتسلا. [1][2]
- عند M: مجال الأيسر للأعلى، والأيمن للأسفل؛ متساويان متعاكسان، فالمحصلة صفر. المسافة هنا d/2=0.1m؛ لا نضع هذا الصفر مكان المجال عند أحد السلكين. [2]
- عند السلك نستخدم Bother=kI/d، مجال الآخر. مقدار القوة لكل طول f=IBother=kI²/d=25µN/m. التياران المتوافقان يتجاذبان؛ كل قوة نحو الآخر. µN ميكرونيوتن. [1]
- نعكس الأيمن لداخل الصفحة فقط: المجالان عند M للأعلى، فالمحصلة 20µT. مقدار f يبقى 25µN/m، لكن السلكين يتنافران؛ القوتان متساويتان متعاكستان. [1][2]
حدود النموذج
سلكان مستقيمان طويلان متوازيان دقيقان في الفراغ؛ نهمل الأطراف والمجالات الخارجية. نحسب القوة المغناطيسية المتبادلة مع تيارين ثابتين؛ نصف القطر صغير مقارنة بالتباعد. [1]
الترتيب والوحدات
السلكان يسارًا ويمينًا، والتياران خارج الصفحة أولًا. I مقدار كل تيار بالأمبير، وd المسافة بين المحورين بالمتر؛ M نقطة المنتصف. [2]
مجال المنتصف ومجال السلك
نستعمل التقريب k=µ0/(2π)≈2×10⁻⁷T·m/A. افتراضيًا I=5A وd=0.2m: مجال كل سلك عند M مقداره 10µT؛ وعند الآخر 5µT. µT ميكروتسلا. [1][2]
لماذا تكون المحصلة صفرًا؟
عند M: مجال الأيسر للأعلى، والأيمن للأسفل؛ متساويان متعاكسان، فالمحصلة صفر. المسافة هنا d/2=0.1m؛ لا نضع هذا الصفر مكان المجال عند أحد السلكين. [2]
للمنتصف نحسب 2×10⁻⁷×5/0.1=10×10⁻⁶T. [2]
القوة عند موضع السلك
عند السلك نستخدم Bother=kI/d، مجال الآخر. مقدار القوة لكل طول f=IBother=kI²/d=25µN/m. التياران المتوافقان يتجاذبان؛ كل قوة نحو الآخر. µN ميكرونيوتن. [1]
بالتقريب المختار: Bother=2×10⁻⁷×5/0.2=5×10⁻⁶T؛ ثم f=5×5×10⁻⁶=25×10⁻⁶N/m. هذه قوة لكل متر، وليست مجالًا. [1]
ماذا يتغير بعكس تيار؟
نعكس الأيمن لداخل الصفحة فقط: المجالان عند M للأعلى، فالمحصلة 20µT. مقدار f يبقى 25µN/m، لكن السلكين يتنافران؛ القوتان متساويتان متعاكستان. [1][2]
المراجع
أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.