Ένας απείρου μήκους ακίνητος ευθύγραμμος ρευματοφόρος αγωγός ΑΒ έχει κοντά του έναν ελεύθερο να κινηθεί ευθύγραμμο και ομογενή αγωγό ΓΔ πεπερασμένου μήκους, που βρίσκεται ολόκληρος στη μία πλευρά του ΑΒ και σε διεύθυνση κάθετη στον ΑΒ. Οι δύο αγωγοί βρίσκονται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο.
Τι θα συμβεί με τον αγωγό ΓΔ εάν διαβιβάσουμε σ’ αυτόν ρεύμα προς στην κατεύθυνση που δείχνει το βέλος;
Απάντηση:
Ο αγωγός ΓΔ θα κινηθεί πρώτα προς τα πάνω κατά μήκος του αγωγού ΑΒ, στρεφόμενος ταυτόχρονα όπως φαίνεται στο σχήμα, και στη συνέχεια θα μετακινηθεί μακριά από αυτόν.
Αιτιολόγηση:
Η κατεύθυνση της κίνησης κάθε στοιχειώδους τμήματος του αγωγού ΓΔ μπορεί να βρεθεί από τον κανόνα του δεξιού χεριού. Δεδομένου ότι ο αγωγός είναι ομοιόμορφος, το κέντρο βάρους του θα βρίσκεται στο O. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο σημείο Γ θα είναι μεγαλύτερη από αυτή στο σημείο Δ, σύμφωνα με τον τύπο: Β = kμ2πΙ/R, (όπου R η απόσταση από τον ΑΒ).
Επομένως μεγαλύτερες δυνάμεις Laplace θα επενεργούν, από το μαγνητικό πεδίο που οφείλεται στο ρεύμα Ι1, στα στοιχειώδη τμήματα του ΓΔ που γειτνιάζουν με το σημείο Γ παρά στα αντίστοιχα εκείνα που βρίσκονται κοντά στο σημείο Δ.
Έτσι, το σημείο εφαρμογής της συνισταμένης όλων των δυνάμεων που επενεργούν στον αγωγό ΓΔ θα βρίσκεται στα αριστερά του κέντρου βάρους του. Επομένως, καθώς ο αγωγός ΓΔ κινείται προς τα πάνω, θα αρχίσει ταυτόχρονα να περιστρέφεται δεξιόστροφα γύρω από το σημείο O.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου