نیروی بین دو جریان موازی؛ فیزیک عمومی 2؛ جلسه 9

سلام و عرض ادب خدمت دوستان عزیزم. امیدوارم حالتون عالی و در مسیر رسیدن به خواسته هاتون همچنان پرانگیزه باشید. امروز قصد داریم به مبحث دیگری از میدان مغناطیسی بپردازیم : نیروی بین دو جریان موازی. در این جلسه نیز همراه ما باشید.

در دنیای فیزیک، یکی از پدیده‌های جالب توجه، برهم‌کنش میان سیم‌های حامل جریان الکتریکی است. هنگامی که دو سیم موازی جریان الکتریکی را عبور می‌دهند، میان آن‌ها نیرویی به وجود می‌آید که می‌تواند جاذبه یا دافعه باشد.

این نیرو نتیجه‌ی میدان‌های مغناطیسی تولیدشده توسط جریان‌ها در سیم‌هاست و نقش مهمی در درک مفاهیم الکترومغناطیس دارد. بررسی این پدیده، نه تنها به فهم عمیق‌تری از قوانین بنیادین فیزیک مانند قانون آمپر می‌انجامد، بلکه کاربردهای گسترده‌ای در طراحی موتورها، ترانسفورماتورها و دیگر تجهیزات الکتریکی دارد.

نیروی بین دو جریان موازی

دو سیم بلند موازی حامل جریان بر یکدیگر نیرو وارد میکنند. شکل زیر دو سیم را نشان میدهد که به فاصله d از هم قرار دارند و از آنها جریانهای i_{a ,} i_b میگذرد. میخواهیم نیرویی را که هر سیم به سیم دیگر وارد میکند به دست آوریم.

در واقع F_ba همان نیروی وارد بر سیم a از طرف b است.

برای یافتن نیرویی که یک سیم حامل جریان بر سیم حامل جریان دیگری وارد میکند، ابتدا میدان ناشی از سیم اول در محل سیم دوم را بیابید. سپس نیرویی را که این میدان بر سیم دوم وارد میکند به دست آورید. در ضمن جریانهای موازی هم را جذب و جریانهای پاد موازی هم را دفع میکنند.

در ادامه براتون یک مثال هم میذارم که برای دیدن جواب و حل مساله حتما به لینک ویدئویی آن در این لینک از کانال یوتیوب ما و این لینک از فروشگاه وبسایت مراجعه کنید.

مثال) مطابق شکل زیر چهار سیم مستقیم و بلند عمود بر صفحه قرار دارند و سطح مقطع آنها مربعی به ضلع a = 8/5 cm را تشکیل میدهد. (هر سیم حامل جریان 15A است و تمام جریانها به سمت خارج صفحه هستند.) نیروی برآیند وارد بر واحد طول سیم یک را بر حسب بردارهای یکه دست آورید.

برای گرفتن نتیجه عالی همیشه توصیه کردم که تمام منابع شامل محتوای ویدئویی و جزوه را با هم پیش ببرید. برای دریافت جزوه هم از این لینک اقدام فرمایید.

ممنون این جلسه هم ما را همراهی کردید.

موفق باشید.