Παράλληλα πλαίσια. 1ο.

[Είναι ίδια, διαρρέονται από ίσα ρεύματα, έχουν κοινό άξονα. Αναζητούμε την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο μέσον Μ της  διακέντρου τους.]

Τα επίπεδα των δύο αγώγιμων κυκλικών πλαισίων του σχήματος είναι παράλληλα μεταξύ τους. Τα κέντρα τους βρίσκονται πάνω στον ίδιο άξονα και διαρρέονται από ομόρροπα, ίσης έντασης, ρεύματα.

Ι. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο μέσον Μ της διακέντρου ΟΚ των δύο πλαισίων:

α) είναι παράλληλη προς τον άξονα Οz

β) έχει φορά ίδια με του άξονα Οy

γ) έχει φορά προς το Ο, το κέντρο του αριστερού πλαισίου

δ) είναι ίση με μηδέν.

ΙΙ. Ποια από τις παραπάνω προτάσεις θα είναι σωστή αν αντιστρέψουμε το ρεύμα στο πλαίσιο 2;  

Σε κάθε περίπτωση να επιλέξτε το σωστό και να αιτιολογείστε την επιλογή σας.

Απάντηση:  Ι. Σωστή είναι η πρόταση γ.   ΙΙ. Σωστή είναι η δ. 

Αιτιολόγηση:

Ι. Στο μέσον Μ τα δύο πεδία είναι ομόρροπα με φορά προς τα αριστερά και με ίσες εντάσεις. Στο σχήμα 1

έχουμε σχεδιάσει τη συνολική ένταση. Στο σχήμα 2 φαίνεται αναλυτικά πώς προκύπτει μια απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου των δύο πλαισίων, όταν και τα δύο διαρρέονται από ίσα, αριστερόστροφα, ρεύματα. 

Σημειώστε ότι το πεδίο είναι ισχυρότερο στην περιοχή μεταξύ των ομοαξονικών πηνίων και ότι οι γραμμές πεδίου δεν έχουν ούτε σημεία έναρξης ούτε τέλος, αντίθετα από τις αντίστοιχες γραμμές ηλεκτρικού πεδίου. Επειδή το πλήθος των δυναμικών γραμμών είναι άπειρο, μόνο λίγοι εκπρόσωποί τους  έχουν σχεδιαστεί.

ΙΙ. Τώρα, η φορά της έντασης του μαγνητικού πεδίου του πλαισίου 2 αντιστρέφεται και γίνεται αντίθετη της έντασης του πλαισίου 1. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η συνολική ένταση του μαγνητικού πεδίου στο μέσον Μ να γίνει μηδέν. Παρακάτω φαίνεται μια απεικόνιση του μαγνητικού πεδίου των δύο πλαισίων για την περίπτωση αυτή.

Τα δύο πεδία είναι αντίρροπα και οι δυναμικές γραμμές του ενός δείχνουν σαν να απωθούνται από τις δυναμικές γραμμές του άλλου. 

Είναι φανερή η ομοιότητα του μαγνητικού πεδίου των δύο πλαισίων με το μαγνητικό πεδίο δύο μόνιμων μαγνητών: 

H Άσκηση σε Pdf