سؤال 4: 4. غيّر زاوية حركة الملف، وسرعة حركته. ماذا تلاحظ؟ دوّن ملاحظاتك.
الإجابة: س4: تزداد قراءة/انحراف مؤشر الجلفانومتر بزيادة سرعة حركة الملف، وتقل عند تقليل السرعة. كما يختلف مقدار الانحراف بتغير زاوية الحركة.
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المفهوم):** عند تحريك ملف موصل داخل مجال مغناطيسي، يحدث تغير في الفيض المغناطيسي الذي يخترق الملف. هذا التغير يولد قوة دافعة كهربائية مستحثة (EMF) وتياراً كهربائياً مستحثاً، وهو ما يسمى بالحث الكهرومغناطيسي. مؤشر الجلفانومتر ينحرف ليشير إلى وجود هذا التيار.
- **الخطوة 2 (التطبيق):** - **تأثير السرعة:** كلما زادت سرعة حركة الملف، زاد معدل تغير الفيض المغناطيسي خلال وحدة الزمن. وفقاً لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، فإن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة تتناسب طردياً مع معدل تغير الفيض المغناطيسي. - **تأثير الزاوية:** زاوية حركة الملف بالنسبة لخطوط المجال المغناطيسي تؤثر أيضاً على معدل قطع خطوط المجال. عندما يتحرك الملف بشكل عمودي على خطوط المجال، يكون معدل قطع الخطوط أكبر ما يمكن، وبالتالي يكون التغير في الفيض المغناطيسي أكبر. أما إذا تحرك الملف موازياً لخطوط المجال، فلن يحدث قطع للخطوط ولن يتولد تيار.
- **الخطوة 3 (النتيجة):** بناءً على ما سبق، نلاحظ أن قراءة/انحراف مؤشر الجلفانومتر **تزداد بزيادة سرعة حركة الملف**، و**تقل عند تقليل السرعة**. كما أن **مقدار الانحراف يختلف بتغير زاوية حركة الملف** بالنسبة لخطوط المجال المغناطيسي، ويكون أكبر ما يمكن عندما يقطع الملف خطوط المجال عمودياً.