تغییرات میدان الکتریکی و قانون آمپر

قانون آمپر به‌تنهایی یکی از قسمت‌های قوانین چهارگانه ماکسول است. قانون آمپر در ابتدا تنها رابطه تغییرات جریان الکتریکی و میدان مغناطیسی را بیان می‌کرد ولی در سال ۱۸۶۱ این قانون توسط ماکسول اصلاح شد و عبارتی تحت عنوان جریان جابجایی به این قانون اضافه شد. قانون چهارم ماکسول بیان می‌کند که تغییرات میدان الکتریکی و همچنین تغییرات جریان الکتریکی باعث ایجاد میدان مغناطیسی می‌شوند. این قانون به می‌توان به فرم دیفرانسیلی و فرم انتگرالی به این صورت بیان کرد:

فرم دیفرانسیلی:

فرم انتگرالی:

در ادامه به حل یک مسئله در رابطه با ایجاد میدان مغناطیسی در اثر تغییرات میدان الکتریکی پرداخته می‌شود:

ادامه مطلب...

مسئله حرکت ذرات در میدان مغناطیسی

مسئله 

یک ذره بار دار و یک ذره بدون بار همزمان در حالی که فاصله بسیار کمی از یکدیگر دارند با بردار سرعتی برابر عمود بر میدان مغنلطیسی (B(t شلیک می شوند. فاصله این دو ذره را برحسب زمان بیابید. میدان از این رابطه بدست می آید و آلفا بسیار کوچک است.(از اثر گرانش صرف نظر کنید)

$$B(t)=B_0(1+\alpha sin(\omega_0 t))$$

جواب در ادامه ...

مسئله حلقه و میدان مغناطیسی متغیر

• مسئله

با یک سیم حلقه ای به شعاع a می سازیم. ولت سنج کوچکی به مقاومت R را از طریق دو قطعه سرب با مقاومت ناچیز به دو نقطه روی محیط دایره وصل می کنیم به طوری که که مطابق شکل زاویه تتا تشکیل شود.میدان مغناطیسی با آهنگ dB/dt تغییر می کند. در حالت های زیر ولت سنج چه عددی نشان می دهد؟

الف) مطابق شکل a ولت سنج در مرکز حلقه باشد.

ب) مطابق شکل b ولت سنج روی وتری از دایره باشد.

(سوال 177 کتاب 200 مسئله شگقت انگیز فیزیک)

جواب در ادامه مطلب...

مسئله برخورد با آهنربا

• مسئله

مطابق شکل یک گوی فولادی A به قطر D بر روی یک میله افقی آهنی که به یک قطب آهنربا منتهی می شود می لغزد و شتاب گوی از رابطه زیر به دست می آید. که در این رابطه k مقدار شدت میدان مغناطیسی است.اگر در x=0 گوی از حال سکون رها شود، گوی با چه سرعتی به قطب آهن ربا بر خورد می کند؟ (کتاب مکانیک عقدایی)

$$a=\frac{k}{(L-x)^2}$$

جواب در ادامه مطلب...

مسئله هدف گیری با تفنگ الکترونی

 

• مسئله

مطابق شکل از یک تفنگ الکترونی، الکترون هایی با پتانسیل الکتریکی U شلیک می شود و مسیر مستقیم a را طی می کند. اگر هدف ما خارج از خط a در نقطه M قرار گرفته باشد، مشخص کنید که چه میدان مغناطیسی(B) بر حسب U,e,d,m و آلفا  باید وجود داشته باشد تا الکترون ها منحرف شده و به M برخورد کنند؟این مقدار را بدست آورید.(از سوالات چکوسلواکی)

(U=1000v ,m=9.11E-31kg,e=1.6E-19c,d=5cm,آلفا=60)

جواب و توضیحات در ادامه...

مسئله تغییر شعاع پیچه مسطح و میدان مغناطیسی

• مسئله

سیمی با طول مشخص را یک‌بار به‌صورت پیچه‌ای مسطح به شعاع  R  و بار دیگر به‌صورت پیچه‌ای مسطح به شعاع  R4  در می‌آوریم و در هر دوحالت جریان یکسانی از آن‌ها عبور می‌دهیم. بزرگی میدان مغناطیسی در مرکز پیچه با شعاع  R  چند برابر بزرگی میدان مغناطیسی در مرکز پیچه به شعاع  R4  است؟

(ارسال شده توسط "Yasin")

جواب در ادامه مطلب...