שדה מגנטי של תיל ישר ושל סליל: נוסחאות וכלל יד ימין
שדה מגנטי של תיל ישר ושל סליל: נוסחאות וכלל יד ימין לקריאה »
מגנטיות והשראה
מגנטיות מתחילה במגנט מקרר ובמצפן, וממשיכה לאחד הרעיונות החשובים בפיזיקה: חשמל ומגנטיות הם שני צדדים של אותה תופעה. בכיתה ח׳ לומדים על קטבים, על המגנטיות של כדור הארץ ועל אלקטרומגנט. בתיכון ממשיכים לשדה מגנטי, לכוח לורנץ, להשראה לפי חוקי פאראדיי ולנץ, ולמנועים ושנאים.
החוק שמאחורי כל גנרטור
חוק פאראדיי: ε = −N·ΔΦ/Δt. כשהשטף המגנטי דרך סליל משתנה, נוצר בו מתח מושרה, וככל שהשינוי מהיר יותר והליפופים רבים יותר, המתח גדול יותר. דוגמה: בסליל של 200 ליפופים, השטף דרך כל ליפוף יורד מ־0.003 ובר לאפס בתוך 0.06 שנייה. המתח המושרה הממוצע הוא 10 וולט.
הסימן מינוס הוא חוק לנץ: הזרם המושרה תמיד פועל נגד השינוי שיצר אותו. את הכיוונים של שדות וכוחות מוצאים בכלל יד ימין, ולכן כדאי לתרגל אותו עד שהוא נעשה אוטומטי.
איפה תלמידים נתקעים
- מגנט מושך כל מתכת?לא. מגנט מושך בעיקר ברזל, ניקל וקובלט, וסגסוגות כמו פלדה. פחית אלומיניום או חוט נחושת לא יימשכו אליו בכלל.
- שטף גדול, מתח גדול?מתח מושרה נוצר רק משינוי בשטף. מגנט חזק שמונח בתוך סליל בלי לזוז לא משרה בו שום מתח.
- כוח מגנטי על מטעןשדה מגנטי לא פועל על מטען שעומד במקום. על מטען שנע הוא פועל בניצב לתנועה, ולכן משנה רק את הכיוון שלה ולא את גודל המהירות.
מגנטיות והשראה בסרטונים, עם פתרון וידאו לכל תרגיל בחוברת.
