[Όταν δύο
κυκλικοί βρόχοι διαρρέονται από ρεύμα, είναι παράλληλοι και η απόσταση μεταξύ
τους είναι πολύ μικρότερη της ακτίνας τους, μπορούμε να τους θεωρήσουμε, με
προσέγγιση, ως δύο μακρά παράλληλα σύρματα. (Όπως, ακριβώς, ένα μικροσκοπικό έντομο που κινείται πάνω
στον ένα βρόχο βλέπει τον απέναντι βρόχο)].
Δύο κυκλικοί βρόχοι είναι παράλληλοι,
ομοαξονικοί και σχεδόν σε επαφή. Η ακτίνα κάθε βρόχου είναι 10,0 cm. Ο κάτω βρόχος βρίσκεται πάνω σε ένα οριζόντιο
επίπεδο και διαρρέεται από ένα αριστερόστροφο ρεύμα έντασης i = 140 A. Ο πάνω βρόχος διαρρέεται
από δεξιόστροφο ρεύμα έντασης i = 140 A και συγκρατείται σε απόσταση 1,00 mm από τον κάτω.
α) Υπολογίστε τη μαγνητική δύναμη (δύναμη
Laplace) που ασκείται από τον κάτω βρόχο στον πάνω.
β) Ο ανώτερος βρόχος έχει μάζα 0,02 kg. Υπολογίστε την επιτάχυνση με την οποία θα κινηθεί
αν τον αφήσουμε ελεύθερο, υποθέτοντας ότι οι δυνάμεις που ασκούνται σε αυτόν
είναι μόνο η δύναμη Laplace και η βαρυτική δύναμη.
γ) Χωρίς να αλλάξουμε την απόσταση των
βρόχων και την ένταση του ρεύματος στον κάτω βρόχο, να υπολογίσετε την ένταση
του ρεύματος του πάνω βρόχου, ώστε αν τον αφήσουμε ελεύθερο να παραμείνει
ακίνητος.
Δίνεται g
= 10 m/s2.
Οδηγία: Δεδομένου ότι η απόσταση μεταξύ
των δύο βρόχων είναι μικρή σε σχέση με την ακτίνα τους, θεωρείστε τους, με προσέγγιση, ως δύο μακρά παράλληλα ευθύγραμμα σύρματα.
Δεν υπάρχουν σχόλια :
Δημοσίευση σχολίου
Άφησε το σχόλιό σου.