פיזיקה 2ממ שדה מגנטי על תיל נייטרלי - תרגיל בית

[dando]

היי, זאת שאלה מגיליון 10:

חשב את הכוח הכולל הפועל על קשת מעגלית בעלת רדיוס R הנושאת זרם אחיד I. הקשת מונחת במישור xy.
במרחב שורר שדה מגנטי קבוע B בכיוון ציר y. 

http://phstudy.technion.ac.il/phmoodle/file.php/1/HomeworkImages/Electricity/cl7_pic1.jpg
R=6.75 [cm]
I=5.76*10⁸[esu/sec]
B=3.38*10² [Gauss]

Δϴ=0.45203 Rad

 

אני בכלל לא מבין את השאלה הזאת...

למה שיהיה כוח על הקשת אם לפי הנוסחא לכוח לורנץ:

והתיל נייטרלי אז q=0.

[אודי]

זרם הוא תנועה של מטען.

המטען הכולל של התיל הוא אפס, אבל בכל קטע תיל האפס הזה מורכב ממטען נייח (שלא מעניין אותנו) ומנושאי מטען ניידים בסימן ההפוך שיוצרים את הזרם ויש להם אינטראקציה עם השדה המגנטי.

נערך בתאריך יולי 5, 2013 - על-ידי אודי

[dando]

תודה אודי, ואם השדה החיצוני היה חשמלי במקום מגנטי אז הכוח היה 0?

[אודי]

נראה לי שכן.

הסיבה שאני מסייג נובעת משיקולים יחסותיים, אבל אני חושב שגם אם המהירות של נושאי המטען יחסותית הכוח שהם ירגישו עדיין זהה לזה של נושאי המטען הנייחים. כי השדה אחיד בכל המרחב. בכל מקרה השאלה הזו לא יחסותית להבנתי

[dando]

סבבה, תודה!! וסורי שאני מציף בשאלות אבל שכחתי לשאול את השאלה הכי חשובה, כי הם לא שאלו את זה - הכיוון של הכוח הוא פנימה לתוך המסך (z-) ? (כי האלקטרונים נעים נגד כיוון הזרם)

[אודי]

נראה לי שההפך. בכוח לורנץ הסימנים של q ו-v מכפילים זה את זה:

 

 

מטען שלילי שנע בכיוון x- שקול למטען חיובי שנע בכיוון x.

ולכן הכח צ"ל בכיוון z+.

[dando]

אההההההההה נכון שכחתי מהמינוס של המטען!!