تمرین

سیم حلقه مستطیلی در راستای قائم آویزان شده است. میدان مغناطیسی B در راستای افقی و عمود بر سیم وجود دارد. در شكل زیر جهت میدان به سمت خارج صفحهاست.

این میدان توسط آهن‌ربای بزرگی به‌وجود آمده و تقریباً در محدوده سیم افقی ab یكنواخت است. طول سیم ab حدود ١ متر است. بخش بالایی سیم حلقه در میدان قرار ندارد. این حلقه به ترازویی آویزان است كه نیروی وارد بر حلقه را نشان می‌دهد.

وقتی جریان I=0.245A از سیم حلقه عبور می‌كند ترازو علاوه بر نیروی وزن سیم حلقه، نیروی را نشان می‌دهد.

اندازه میدان مغناطیسیB در محدوده سیم چقدر است؟

راهنمایی و حل:

طبق قانون دست راست، جهت نیروی وارد بر دو قسمت قائم (چپ و راست) سیم حلقه به ترتیب به سمت چپ و راست می‌باشد. و ازآنجا كه ‌اندازه نیروی وارد بر آن ها نیز مساوی است بنابراین كل نیروی وارد بر آن ها صفر خواهد بود.

در نتیجه نیروی وارد بر سیم حلقه فقط همان نیرویی است كه به قسمت افقی سیم حلقه ( ab) وارد می‌شود و در واقع افزایش مقدار ترازو و این نیرو را نشان داده است.

با توجّه به داده‌های مسئله خواهیم داشت:

این یك روش بسیار دقیق برای اندازه گیری میدان مغناطیسی است.

دو سیم به طول 2 m به فاصله 3 mm از یكدیگر قرار گرفته‌اند و هر كدام حامل جریان 8 A هستند. نیروی بین این سیم ها را به‌دست آورید: