فيديو: فهم تأثير المجال المغناطيسي المنتظم على سلك يمر به تيار وموضوع موازيًا للمجال

نسخة الفيديو النصية

يوضح الشكل مقطعًا لسلك وضع موازيًا لمجال مغناطيسي منتظم شدته 0.1 تسلا. يمر بالسلك تيار شدته اثنان أمبير. ما اتجاه القوة المؤثرة على السلك بفعل المجال المغناطيسي؟

في هذا الشكل، نرى هذا المقطع من السلك هنا، الذي يظهر موازيًا لمجال مغناطيسي منتظم. ويظهر الشكل أيضًا أن الشحنة تتحرك في السلك من اليسار إلى اليمين. وعليه، نريد أن نحل المسألة لكي نوجد اتجاه القوة المؤثرة على السلك بفعل المجال المغناطيسي. علينا أن نكون يقظين قليلًا في هذه المسألة. بمعرفة أن لدينا سلكًا يمر به تيار وموضوعًا في مجال مغناطيسي، قد نحتاج إلى التفكير في المعادلة الرياضية للقوة المؤثرة على هذا السلك.

تنص هذه العلاقة على أن هذه القوة تساوي شدة المجال المغناطيسي في شدة التيار المار في السلك في طول السلك المعرض للمجال المغناطيسي. لكن يوجد شرط مهم لازم لكي تنطبق هذه المعادلة. وهو أن يكون اتجاه المجال المغناطيسي عموديًّا على اتجاه سريان التيار الكهربي في السلك. لكن في هذه المسألة، يمكننا ملاحظة أن هذا الشرط غير متحقق، لأن التيار والمجال المغناطيسي متوازيان. وفي هذه الحالة، لا تنطبق هذه المعادلة لإيجاد القوة المغناطيسية. وفي الحقيقة، تكون القوة المغناطيسية المؤثرة على هذا السلك مساوية للصفر عندما يكون التيار الكهربي والمجال المغناطيسي متوازيين. بعبارة أخرى، القوة المؤثرة على هذا الجزء من السلك تساوي صفرًا.

لكن ليس مطلوبًا منا إيجاد مقدار القوة نفسها، إنما اتجاهها. وبرغم ذلك، يمكننا أن نرى أن تلك المعلومة تؤثر على إجابتنا فيما يخص اتجاه القوة. وهذا لأن عدم وجود قوة يعني عدم وجود اتجاه لها. إذن فإجابتنا على هذا السؤال تتلخص ببساطة في أنه لا توجد قوة مؤثرة على السلك. ونظرًا إلى عدم وجود قوة، فلا وجود لاتجاه. وهذه هي إجابتنا.