Fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara – fadhbanna agus réitigh

Fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara – fadhbanna agus réitigh

1. Dhá sheoltóir comhthreomhara a iompraíonn sruthanna I₁ agus mé₂, mar a thaispeántar sa fhigiúr thíos. Cad é méid agus treo an fórsa maighnéadach a bhíonn ag an dá sheoltóir? (μ_o = 4π.10^-7 Wb.A^-1.m^-1)

Ar a dtugtar:

An sruth leictreach 1 (Mé₁) = 3 Aimpéar

An sruth leictreach 2 (I₂) = 5 Aimpéar

Tréscaoilteacht an spáis shaoir (µ_o) = 4π x 10^-7 wb A^-1 m^-1

Fad idir an dá sheoltóir (L) = 5 cm = 5 x 10^-2 méadar

Teastaíonn: Méid agus treo an fhórsa mhaighnéadaigh

Réiteach:

Tá treo an tsrutha leictrigh ar sheoltóir 1 os coinne threo an tsrutha leictrigh ar sheoltóir 2. Cuireann sruthanna frith-chomhthreomhara (i dtreonna os coinne) fórsa athfhillteach i bhfeidhm ar a chéile.

Méid an fhórsa maighnéadaigh:

F/l = 6 x 10^-5 newton

2. Dhá shreang chomhthreomhara a iompraíonn sruthanna I₁ agus mé₂ atá 20 cm óna chéile. Cad é méid an fhórsa mhaighnéadaigh a bhíonn ag gach sreang (μ_o = 4π.10^-7 Wb.A^-1.m^-1)

Ar a dtugtar:

An sruth leictreach 1 (I₁) = 5 Aimpéar

An sruth leictreach 2 (I₂) = 4 Aimpéar

Tréscaoilteacht an spáis shaoir (µ_o) = 4π x 10^-7 wb A^-1 m^-1

Fad idir an dá shreang (L) = 20 cm = 20 x 10^-2 méadar

Teastaíonn: Méid an fhórsa mhaighnéadaigh

Réiteach:

Tá treo an tsrutha leictrigh ar sheoltóir 1 os coinne threo an tsrutha leictrigh ar sheoltóir 2. Cuireann sruthanna frith-chomhthreomhara (i dtreonna os coinne) fórsa athfhillteach i bhfeidhm ar a chéile.

Méid an fhórsa maighnéadaigh:

F/l = 2 x 10^-5 newton

20 ceist agus freagra coincheapúla a bhaineann leis an bhfórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara:

1. Ceist: Cad é príomhchúis an fhórsa maighnéadaigh idir dhá shreang srutha chomhthreomhara?

Freagra: Eascraíonn an fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara mar gheall ar na réimsí maighnéadacha a tháirgeann na sruthanna i ngach sreang ag gníomhú ar an sreang eile.

2. Ceist: Cén tionchar a bhíonn ag treo an tsrutha sna dhá shreang ar an bhfórsa eatarthu?

Freagra: Má shreabhann na sruthanna sa treo céanna, meallann na sreanga a chéile. Má shreabhann na sruthanna i dtreonna difriúla, diúltaíonn na sreanga a chéile.

3. Ceist: Cad é an gaol idir an fad idir na sreanga agus an fórsa maighnéadach?

Freagra: Tá an fórsa maighnéadach comhréireach inbhéartach leis an achar idir na sreanga. De réir mar a mhéadaíonn an t-achar, laghdaíonn an fórsa.

4. Ceist: Cén tionchar a bhíonn ag méid an tsrutha sna sreanga ar an bhfórsa?

Freagra: Tá an fórsa comhréireach go díreach le toradh na sruthanna sna dhá shreang.

5. Ceist: Cad a tharlaíonn don fhórsa mura bhfuil aon sruth ag ceann de na sreanga?

Freagra: Beidh an fórsa nialasach mar ní tháirgeann sreang gan sruth réimse maighnéadach chun tionchar a imirt ar an sreang eile.

6. Ceist: Cén fáth a meastar gur fórsa neamhtheagmhála é an fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara?

Freagra: Is mar gheall ar idirghníomhaíocht a réimsí maighnéadacha atá an fórsa, ní mar gheall ar theagmháil fhisiciúil dhíreach.

7. Ceist: Cén chaoi a n-athraíonn an réimse maighnéadach a tháirgeann sreang amháin de réir an achair?

Freagra: Laghdaíonn neart an réimse maighnéadaigh de réir mar a mhéadaíonn an t-achar ón sreang.

8. Ceist: An féidir an fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara a chosaint nó a bhac?

Freagra: Cé go bhfuil sé dúshlánach réimsí maighnéadacha a chosaint go hiomlán, is féidir le hábhair a bhfuil tréscaoilteacht mhaighnéadach ard acu tionchar na réimsí ar a chéile a atreorú agus a laghdú.

9. Ceist: Más rud é go bhfuil an dá shreang ingearach lena chéile, conas a athraíonn an fórsa maighnéadach eatarthu?

Freagra: Mura bhfuil na sreanga ach ingearach agus má thrasnaíonn a sruthanna a chéile, ní chuirfidh siad fórsa tarraingteach ná athfhillteach i bhfeidhm ar a chéile mar a dhéanann sreanga comhthreomhara.

10. Ceist: Conas a chinntear treo an fhórsa mhaighnéadaigh ar shreang atá ag iompar reatha?

Freagra: Is féidir an treo a chinneadh trí úsáid a bhaint as riail na láimhe deise: dírigh an ordóg i dtreo an tsrutha, agus léireoidh na méara casta treo an réimse mhaighnéadaigh.

11. Ceist: An fórsa lárnach é an fórsa maighnéadach idir dhá shreang chomhthreomhara?

Freagra: Ní fórsa lárnach é, ní fórsa lárnach é mar go mbraitheann treo agus méid an fhórsa ar threoshuíomh coibhneasta agus ar scaradh na sreanga araon.

12. Ceist: An féidir leis na sreanga fórsa a bhraitheann fiú má chuirtear i bhfolús iad?

Freagra: Sea, ní bhraitheann an fórsa maighnéadach idir na sreanga ar mheán; is féidir leis a bheith ann i bhfolús.

13. Ceist: Cén gaol atá idir an t-aonad srutha, an tAimpéar, agus an fórsa idir dhá shreang?

Freagra: Sainmhínítear Aimpéar amháin mar an sruth a mbíonn fórsa 2 x 10^(-7) Niútan in aghaidh an mhéadair d'fhad idir na sreanga mar thoradh air nuair a shreabhann sé trí dhá sheoltóir comhthreomhara de fhad gan teorainn agus iad curtha méadar amháin óna chéile i bhfolús.

14. Ceist: An mbíonn tionchar ag ábhar na sreanga ar an bhfórsa maighnéadach eatarthu?

Freagra: Ní bhíonn tionchar díreach ag ábhar na sreanga ar an bhfórsa. Braitheann an fórsa ar an sruth agus ar an achar idir na sreanga.

15. Ceist: Cén ról atá ag tréscaoilteacht an spáis shaoir (μ₀) sa fhórsa idir dhá shreang chomhthreomhara?

Freagra: Is tairiseach é tréscaoilteacht spáis shaoir a nascann neart an réimse mhaighnéadaigh leis an sruth is cúis leis agus a fheictear san fhoirmle don fhórsa idir dhá shreang atá ag iompar srutha.

16. Ceist: An féidir le fórsaí maighnéadacha obair a dhéanamh ar na sreanga?

Freagra: Cé gur féidir le fórsaí maighnéadacha fórsa a chur i bhfeidhm ar shreang atá ag iompar reatha, ní dhéanann siad obair mar go n-oibríonn siad ingearach le treo na gluaiseachta.

17. Ceist: Cén tionchar a bhíonn ag faid na sreanga ar an bhfórsa maighnéadach eatarthu?

Freagra: Tá an fórsa comhréireach le faid na sreanga atá comhthreomhar agus gar dá chéile.

18. Ceist: An bhfuil aon fheidhmchláir nó iarmhairtí sa saol fíor ag baint leis an bhfórsa maighnéadach idir sreanga comhthreomhara?

Freagra: Sea, i gciorcaid leictreacha, go háirithe iad siúd a bhfuil sruthanna arda acu, is féidir leis an idirghníomhaíocht mhaighnéadach idir sreanga iad a bhogadh, rud a chaithfear a chur san áireamh sa dearadh.

19. Ceist: Má chuirtear sreang amháin i lúb, cén tionchar a bhíonn aige sin ar an bhfórsa maighnéadach?

Freagra: Táirgeann sreang choirnithe, nó solenoid, réimse maighnéadach níos láidre ná sreang dhíreach, ag athrú an fhórsa idir í agus sreang eile.

20. Ceist: An féidir na fórsaí maighnéadacha idir sreanga comhthreomhara a úsáid chun sruth a thomhas?

Freagra: Sea, úsáideann gléasanna cosúil le cothromaíocht reatha an fórsa maighnéadach idir sreanga chun sruth a thomhas trína chothromú le fórsa meicniúil aitheanta.

Tá tuiscint ar an bhfórsa maighnéadach idir sreanga comhthreomhara bunúsach san leictreamaighnéadas agus tá impleachtaí aige i ndearadh ciorcad, leictreonaic agus innealtóireacht leictreach.