המתח שנוצר במסגרת מוליכה סגורה מייצר זרם (חוק אוהם)

איור

נוסחה:

ε = IR

פרמטרים:

ε = כא"מ מושרה [v]

I = הזרם החשמלי [A]

R = התנגדות המסגרת [Ω]

דוגמה 1תרגיל פתור צעד-אחר-צעד

טבעת עגולה בעלת רדיוס r = 10cm והתנגדות R = 4.9Ω נמצאת בתוך שדה מגנטי אחיד שכיוונו ניצב למישור הטבעת. השדה המגנטי קטן בקצב זהה מ-B = 12T עד B = 2T במשך 4 שניות.

תרשים כוחות

חשב את עוצמת הזרם העובר בטבעת.

r = 0.1m, R = 4.9Ω, B₀ = 12T, B = 2T, Δt = 4s
I = ?
ε = IR/:R
I = ε/R
ε = ΔΦʙ/Δt = Acos(α)·ΔB/Δt
ε = πr²cos(α)·|(B - B₀)/Δt|
ε = π·0.1²cos(0)·|(2 - 12)/4|
ε = 0.0785
I = 0.0785/4.9
I = 0.016A = 16mA
דוגמה 2 לחצו לפתיחה ‹

הגרפים הבאים מתארים את השדה המגנטי העובר דרך מסגרת מוליכה כפונקציה של הזמן.

תרשים כוחות

א. קשר בין כל גרף (B(t לגרף (I(t המתאים לו והסבר את בחירתך.

ε = -NΔΦʙ/Δt
ε = -NAcos(α)ΔB/Δt
I = ε/R
I =(NAcos(α)/R)·(-ΔB/Δt)

קבועים: NA·cos(α)/R

משתנה: ΔB/Δt-

כלל: גודל הזרם יחסי לשיפוע (B(t והסימן הפוך.

גרף 1 - ב':

ΔB/Δt קבוע ושלילי לכן I קבוע וחיובי.

גרף 2 - א':

ΔB/Δt שווה לאפס לכן I = 0.

גרף 3 - ג':

ΔB/Δt קבוע וחיובי לכן I קבוע ושלילי.

ב. קשר בין כל גרף (B(t לגרף (I(t המתאים לו והסבר את בחירתך.

תרשים כוחות

שיפוע (B(t משפיע על עוצמת הזרם, וסימן הזרם הפוך מסימן השיפוע.

גרף 4 - ד':

ΔB/Δt גדל ושלילי לכן I גדל וחיובי.

גרף 5 - ז':

ΔB/Δt קטן וחיובי לכן I קטן ושלילי.

גרף 6 - ו':

ΔB/Δt גדל וחיובי לכן I גדל ושלילי.

גרף 7 - ה':

ΔB/Δt קטן ושלילי לכן I קטן וחיובי.