ឧទាហរណ៍សំណួរពិភាក្សាអំពីលំហូរម៉ាញេទិក
លំហូរម៉ាញេទិកគឺជាគោលគំនិតសំខាន់មួយនៅក្នុងរូបវិទ្យា ជាពិសេសក្នុងការយល់ដឹងអំពីអន្តរកម្មរវាងដែនម៉ាញេទិក និងចរន្តអគ្គិសនី។ លំហូរម៉ាញេទិកវាស់បរិមាណដែនម៉ាញេទិកដែលឆ្លងកាត់តំបន់ដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយត្រូវបានបង្ហាញជាឯកតា Weber (Wb)។ នៅក្នុងអត្ថបទនេះ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍នៃបញ្ហាជាច្រើនដែលទាក់ទងនឹងលំហូរម៉ាញេទិក និងដំណោះស្រាយរបស់វា ដើម្បីជួយពង្រឹងការយល់ដឹងរបស់អ្នកអំពីគោលគំនិតនេះ។
១. ការយល់ដឹងអំពីលំហូរម៉ាញេទិក
តាមគណិតវិទ្យា លំហូរម៉ាញេទិក (\(\Phi\)) ឆ្លងកាត់ផ្ទៃមួយ (\(A\)) អាចត្រូវបានកំណត់ដូចខាងក្រោម៖
\[ \Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) \]
កន្លែងណា៖
– \(\Phi\) គឺជាលំហូរម៉ាញេទិកនៅក្នុង Weber (Wb),
– \(B\) គឺជាដង់ស៊ីតេលំហូរម៉ាញេទិក ឬដែនម៉ាញេទិកក្នុង Tesla (T),
– \(A\) គឺជាផ្ទៃដែលឆ្លងកាត់ដោយដែនម៉ាញេទិក គិតជាម៉ែត្រការ៉េ (ម²)
– {\(\theta\)} គឺជាមុំរវាងដែនម៉ាញេទិក និងមុំធម្មតាទៅនឹងផ្ទៃ។
ប្រសិនបើដែនម៉ាញេទិកកាត់កែងទៅនឹងប្លង់ (មុំ \(theta = 0^\circ\)) នោះ៖
\[ \Phi = B \cdot A \]
ប្រសិនបើដែនម៉ាញេទិកស្របទៅនឹងប្លង់ (មុំ \(\theta = 90^\circ\)) នោះ៖
\[ \ភី = ០ \]
៣. ឧទាហរណ៍សំណួរ និងការពិភាក្សា
សំណួរទី 1: លំហូរម៉ាញេទិកក្នុងប្លង់កាត់កែងទៅនឹងដែនម៉ាញេទិក
សំណួរ៖
រង្វិលខ្សែរាងជារង្វង់ដែលមានកាំ 0,1 ម៉ែត្រ ត្រូវបានដាក់កាត់កែងទៅនឹងដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន 0,5 តេឡា។ គណនាលំហូរម៉ាញេទិកតាមរយៈរង្វិលខ្សែ។
ប៉េបាហាសាន៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( r = 0.1\, \text{m}\)
–\( B = 0.5 \, \text{T} \)
– \(\theta = 0^\circ\) (ពីព្រោះកែង)
ផ្ទៃរង្វង់នៃរង្វិលជុំ៖
\[ A = \pi r^2 = \pi (0.1)^2 = 0.01\pi \, \text{m}^2 \]
លំហូរម៉ាញេទិក៖
\[ \Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) \]
\[ \Phi = 0.5 \, \text{T} \គុណ 0.01 \pi \, \text{m}^2 \គុណ \cos(0^\circ) \]
\[ \Phi = 0.5 \គុណ 0.01 \pi \គុណ 1 \]
\[ \Phi = 0.005\pi \, \text{Wb} \]
ដូច្នេះ លំហូរម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់រង្វិលខ្សែគឺ \(0.005\pi\, \text{Weber}\) ឬប្រហែល 0.0157 Weber។
សំណួរទី 2: លំហូរម៉ាញេទិកនៅមុំជាក់លាក់មួយ
សំណួរ៖
ផ្ទៃរាបស្មើមួយដែលមានផ្ទៃដី 2 ម៉ែត្រការ៉េ ត្រូវបានដាក់នៅមុំ 60 ដឺក្រេទៅនឹងដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន 0.3 Tesla។ គណនាលំហូរម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់ផ្ទៃ។
ប៉េបាហាសាន៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( A = 2\, m^2\)
–\( ខ = ០.៥ \, ធ\)
–\( τ = 60^τ រង្វង់\)
លំហូរម៉ាញេទិក៖
\[ \Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) \]
\[ \Phi = 0.3 \, \text{T} \គុណ 2 \, \text{m}^2 \គុណ \cos(60^\circ) \]
\[ \Phi = 0.3 \x2 \x20 \x20 \x20 \x20 \]
\[ \Phi = 0.3 \, \text{Wb} \]
ដូច្នេះ លំហូរម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់ប្លង់គឺ \(0.3 \, \text{Weber}\)។
សំណួរទី 3: ការប្រែប្រួលនៃលំហូរម៉ាញេទិក និងកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រដែលបង្កឡើង (EMF)
សំណួរ៖
ខ្សែរាងការ៉េដែលមានចំហៀងប្រវែង 0,5 ម៉ែត្រ ត្រូវបានដាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន 0,8 Tesla។ ប្រសិនបើដែនម៉ាញេទិកផ្លាស់ប្ដូរពី 0,8 Tesla ទៅ 0 Tesla ក្នុងរយៈពេល 2 វិនាទី សូមគណនាកម្លាំងអេឡិចត្រូម៉ូទ័រដែលបង្កឡើងដោយចលនា (EMF) ដែលបង្កើតឡើងក្នុងខ្សែ។
ប៉េបាហាសាន៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
– \( L = 0.5 \, ម \) (ប្រវែងចំហៀង)
–\( B_1 = 0.8\, T\)
–\( B_2 = 0\, T\)
–\( \Delta t = 2\, s\)
ផ្ទៃរង្វង់ការ៉េ៖
\[ A = L^2 = (0.5)^2 = 0.25 \, m^2 \]
ការប្រែប្រួលនៃលំហូរម៉ាញេទិក (\(\Delta \Phi\)):
\[ \Delta \Phi = \Phi_2 – \Phi_1 \\]
\[ \Phi_1 = B_1 \cdot A = 0.8 \, T \គុណ 0.25 \, m^2 = 0.2 \, Wb \]
\[ \Phi_2 = B_2 \cdot A = 0 \គុណ 0.25 \, m^2 = 0 \, Wb \]
\[ \Delta \Phi = 0 – 0.2 = -0.2 \\, Wb \\]
EMF ដែលបង្កឡើង (\(\epsilon\)) ដែលបានបង្កើត៖
\[ \epsilon = – \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \]
\[ \epsilon = – \frac{-0.2 \, Wb}{2 \, s} \]
\[ \epsilon = 0.1 \, V \]
ដូច្នេះ EMF ដែលបង្កឡើងដោយខ្សែគឺ 0.1 វ៉ុល។
សំណួរទី 4: លំហូរម៉ាញេទិកសូន្យ
សំណួរ៖
រង្វិលជុំខ្សែដែលមានផ្ទៃក្រឡា ០.០៥ ម៉ែត្រការ៉េ ត្រូវបានដាក់ស្របទៅនឹងដែនម៉ាញេទិកឯកសណ្ឋាន ១.០ តេឡា។ គណនាលំហូរម៉ាញេទិកតាមរយៈរង្វិលជុំខ្សែ។
ប៉េបាហាសាន៖
វាត្រូវបានគេស្គាល់ថា៖
–\( A = 0.05\, m^2\)
–\( ខ = ០.៥ \, ធ\)
– \(\theta = 90^\circ\) (ពីព្រោះស្របគ្នា)
ដោយសារដែនម៉ាញេទិកស្របទៅនឹងប្លង់នោះ៖
\[ \Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) \]
\[ \Phi = 1.0 \, T \គុណ 0.05 \, m^2 \គុណ cos(90^\circ) \]
\[ \ភី = 1.0 \គុណ 0.05 \គុណ 0 \]
\[ \Phi = 0 \, Wb \]
ដូច្នេះ លំហូរម៉ាញេទិកឆ្លងកាត់រង្វិលជុំខ្សែគឺ \(0 \, \text{Weber}\)។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការយល់ដឹងអំពីគោលគំនិត និងការគណនាលំហូរម៉ាញេទិកគឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់នៅក្នុងរូបវិទ្យា ជាពិសេសនៅក្នុងការសិក្សាអំពីអេឡិចត្រូម៉ាញេទិក។ លំហូរម៉ាញេទិកវាស់កម្លាំងនៃដែនម៉ាញេទិកដែលឆ្លងកាត់តំបន់មួយ ហើយត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយទំហំនៃដែនម៉ាញេទិក ផ្ទៃក្រឡា និងមុំរវាងដែនម៉ាញេទិក និងផ្ទៃធម្មតាទៅនឹងតំបន់នោះ។ តាមរយៈការពិភាក្សាអំពីឧទាហរណ៍ខាងលើ យើងសង្ឃឹមថាអ្នកនឹងមានការយល់ដឹងកាន់តែច្បាស់អំពីរបៀបគណនា និងវិភាគលំហូរម៉ាញេទិកក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗ។ ការអនុវត្តជាបន្តបន្ទាប់នឹងជួយពង្រឹងការយល់ដឹងរបស់អ្នកអំពីគោលគំនិតនេះ។
