فيزياء السادس – الفصل الثاني – المجموعة الاولى ساق او السلك

قوانين المجموعة الأولى: (ساق أو سلك مستقيم)

1. القوة الدافعة الكهربائية (E)

$$E_{\text{mot}} = UBL$$

• الوحدة: فولت (V)

2. التيار الكهربائي الحثي (Induced Current)

$$I_{\text{ind}} = \frac{E_{\text{mot}}}{R} = \frac{UBL}{R}$$

• الوحدة: أمبير (A)

3. القوة (F)

$$F_{B2} = F_{\text{pull}} = IBL$$

• قوة ساحبـة / مقاومة
• الوحدة: نيوتن (N)

4. القدرة (P)

$$P = I_{\text{ind}}^2 \cdot R$$ $$P = I \cdot E_{\text{mot}}$$

• الوحدة: واط (Watt)

السؤال:

ساق موصلة مستقيمة طولها $L = 1.6 \, m$ تتحرك بسرعة منتظمة $v = 5 \, \frac{m}{s}$ داخل مجال مغناطيسي منتظم كثافته $B = 0.8 \, T$، وكانت المقاومة الكلية للدائرة تساوي $R = 128 \, \Omega$. احسب:

1. القوة الدافعة الكهربائية المحتثة $E_{\text{mot}}$
2. شدة التيار الكهربائي الحثي $I_{\text{ind}}$
3. القدرة الكهربائية الناتجة $P$

الحل:

1. حساب القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$

نستخدم العلاقة:

$$E_{\text{mot}} = UBL$$ $$E_{\text{mot}} = 5 \times 0.8 \times 1.6 = 6.4 \, V$$

2. حساب التيار الحثي $I_{\text{ind}}$

$$I_{\text{ind}} = \frac{E_{\text{mot}}}{R} = \frac{6.4}{128} = 0.05 \, A$$

3. حساب القدرة الكهربائية $P$

نستخدم العلاقة:

$$P = I_{\text{ind}}^2 \cdot R = (0.05)^2 \times 128 = 0.0025 \times 128 = 0.32 \, W$$

الإجابات النهائية:

• $E_{\text{mot}} = 6.4 \, V$
• $I_{\text{ind}} = 0.05 \, A$
• $P = 0.32 \, W$

السؤال:

ساق موصلة مستقيمة طولها $L = 0.1 \, m$ تتحرك بسرعة منتظمة $v = 2.5 \, \frac{m}{s}$ داخل مجال مغناطيسي منتظم كثافته $B = 0.6 \, T$، وكانت المقاومة الكلية للدائرة تساوي $R = 0.03 \, \Omega$. احسب:

1. القوة الدافعة الكهربائية المحتثة $E_{\text{mot}}$
2. شدة التيار الكهربائي الحثي $I_{\text{ind}}$
3. القوة المؤثرة لسحب السلك $F_{\text{PULL}}$
4. القدرة الكهربائية الناتجة $P$

الحل:

1. حساب القوة الدافعة الكهربائية $E_{\text{mot}}$

$$E_{\text{mot}} = UBL = 2.5 \times 0.6 \times 0.1 = 0.15 \, V$$

2. حساب التيار الحثي $I_{\text{ind}}$

$$I_{\text{ind}} = \frac{E_{\text{mot}}}{R} = \frac{0.15}{0.03} = 5 \, A$$

3. حساب القوة المسحوبة $F_{\text{PULL}}$

$$F_{\text{PULL}} = I \cdot B \cdot L = 5 \times 0.6 \times 0.1 = 0.3 \, N$$

4. حساب القدرة الكهربائية $P$

$$P = I^2 \cdot R = 5^2 \times 0.03 = 25 \times 0.03 = 0.75 \, W$$

الإجابات النهائية:

• $E_{\text{mot}} = 0.15 \, V$
• $I_{\text{ind}} = 5 \, A$
• $F_{\text{PULL}} = 0.3 \, N$
• $P = 0.75 \, W$