Transcript Télécharger
القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبالص Forces électromagnétiques – Loi de Laplace نشاط :1اإلبراز التجريبي لقوة لبالص .1 .I القوى الكهرمغنطيسية عندما يوجد جزء طوله lمن موصل ,يمر فيه تيار كهربائي شدته Iفي مجال مغنطيسي متجهته ,فإنه يخضع لقوة كهرمغنطيسية تسمى قوة لبالص ,تعبيرها هو: حيثُ :توجه حسب منحى التيار الكهربائي. مميزات هي: نقطة التأثير :منتصف الجزء الموصل الذي يوجد في المجال المغنطيسي. خط التأثير :متعامد مع المستوى الذي يحدده الموصل المستقيمي و . قاعدة مباشرة .ونحصل عليها المنحي :يُحدد بحيث تكون المقادير المتجهية بتطبيق إما: • قاعدة مالحظ أمبير: القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبالص • قاعدة اليد اليمنى :تتجه اليد اليمنى وفق منحى التيار ,حيث يخرج من أطراف األصابع ,وتتجه راحة اليد نحو المتجهة .تشير اإلبهام إلى منحى بعد إبعادها عن األصابع األخرى. • قاعدة األصابع الثالث لليد اليمنى :تشير السبابة إلى منحى ,الوسطى إلى منحى ,وبالتالي تشير اإلبهام إلى منحى وذلك بعد تكوين زاوية قائمة بين اإلبهام والمستوى المكون من السبابة والوسطى. الشدة: حيث α :الزاوية المكونة بين و . .IIاستعمال قانون لبالص لتفسير بعض التجارب .1ساق متحركة على سكتين توقع ماذا سيحدث في كل حالة من الحاالت التالية ,معلال جوابك. الحالة :1 حسب قانون لبالص تخضع الساق لقوة لبالص. نقطة التأثير :منتصف الساق. االتجاه :مواز للسكتين. المنحى :من اليسار إلى اليمين. بما أن α=90° :فإن.F=I.l .B : الشدة: وبالتالي الساق ستتحرك من اليسار إلى اليمين وفق السكتين. القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبالص الحالة :2 حسب قانون لبالص لدينا: بما أن α=0° :فإن: وبالتالي تبقى الساق في حالة سكون. الحالة :3نطبق المجال المغنطيسي بحيث0°<α<90° : تخضع الساق لقوة شدتها ,أي0<F<I.l.B : وبالتالي الساق في حركة ولكن بسرعة أقل مقارنة مع الحالة .1 .2التأثير بين تيارين متوازيين توقع ماذا سيحدث في الحالة التالية: نتوقع تقارب السلكين. توقع ماذا سيحدث لو عكسنا أحد التيارين. نتوقع تباعد السلكين. القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبالص نشاط :2إبراز مبدأ اشتغال مكبر الصوت الكهرديناميكي .1بعد غلق قاطع التيار نالحظ تحرك الوشيعة نحو األعلى. .2بعد تغيير منحى التيار الكهربائي نالحظ تحرك الوشيعة نحو األسفل. .3عند استبدالنا لمولد التوتر المستمر بمولد متناوب جيبي ,تصبح الوشيعة في حركة ذهاب وإياب دورية. .IIIتطبيقات قوة لبالص .1مكبر الصوت الكهرديناميكي يتكون مكبر الصوت الكهرديناميكي من: مغنطيس ذي شكل دائري ,يُحدث مجاال مغنطيسيا شعاعيا. وشيعة يمكنها الحركة على طول القطب الشمالي للمغنطيس. غشاء مرتبط بالوشيعة. عندما يمر تيار كهربائي Iفي الوشيعة تخضع كل لفة لقوة لبالص. لنعتبر القوة اإلجمالية المطبقة على كل لفات الوشيعة. إذا كان التيار Iدوريا ,فإن تكون دورية مما يؤدي إلى تحريك الغشاء بطريقة دورية مؤثرا بدوره على الهواء ,فيحدث صوتا. نقول إذن إن مكبر الصوت الكهرديناميكي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية. القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبالص نشاط :3إبراز مبدأ تشغيل محرك يتغذى بتيار كهربائي مستمر .1عند مرور تيار في الوشيعة نالحظ أنها تنجز نصف دورة في منحى دوران عقارب الساعة (نظرة من األعلى) تليها نصف دورة في المنحى المعاكس ,ثم تتكرر هذه الحركة دوريا. .2عند عكس التيار المار في الوشيعة نالحظ أنها تنجز نصف دورة في المنحى المعاكس لمنحى عقارب الساعة (نظرة من األعلى) تليها نصف دورة في المنحى المعاكس ,ثم تتكرر هذه الحركة دوريا. .3في النقطتين Aو Cقوة لبالص منعدمة ,أما في النقطتين Bو Dفتمثل كالتالي: .2المحرك الكهربائي المغذى بتيار مستمر يتكون المحرك الكهربائي المغذى بتيار مستمر أساسا من: الساكن :عبارة عن مغنطيس يُحدث مجاال مغنطيسيا يمر من محور الدوران. الدوار :هو الجزء المتحرك ويتكون من اسطوانة فوالذية ملفوف حولها عدد كبير من الموصالت النحاسية. عندما يمر تيار كهربائي في لفات الدوار فإنها تخضع لقوى لبالص التي تؤدي إلى دورانه. عندما تتجاوز زاوية الدوران ُ 180°تحدث قوى لبالص دورانه في المنحى المعاكس. لكي نحافظ على نفس منحى الدوران ,يجب عكس منحى التيار الكهربائي كلما أنجز الدوار نصف دورة .وهذا ما تقوم به المجموعة [المشتبطتان ; المجمع].