شار مغناطیسی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
محاسبه آنلاین شار مغناطیسی ، میدان مغناطیسی، مساحت و زاویه
سلامابزار زیر فوق العاده و بی نظیر است. چون بهترین شیوه یادگیری حل مسئله را ارائه می کند. در هیچ جای دیگری چنین ابزار فوق العاده ای را نمی توانید پیدا کنید. برای طراحی آن وقت زیادی صرف کردیم و کاملا رایگان در اختیار عموم قرار دادیم. لطفا از آن استفاده کنید. اعداد مختلف را وارد کنید و آنها را تغییر دهید. به این ترتیب شما می توانید بی نهایت سوال با پاسخ تشریحی ایجاد کنید. از همه مهمتر، حتی می توانید مسائل درون یا آخر فصل و نیز مثال های کتاب درسی را با آن حل کنید.
معلمان محترم می توانند برای طراحی سوال و یا بررسی درستی سوال خود، از این ابزار ارزشمند استفاده کنند( پس از آنکه نرم افزار سوال را تولید کرد می توانید ظاهر و ادبیات سوال را به دلخواه خود تغییر دهید). با احترام: ژرفنما
روش استفاده:
در قسمت پایین، چهار ورودی اعداد وجود دارد. در سه ورودی، عدد دلخواه خود را وارد کنید. سپس روی دکمه محاسبه کلیک کنید. تا حل تشریحی آن، ارائه می شود.
توضیح بیشتر
- فرض کنید سه ورودی برای عدد داریم اگر در ورودی اول و دوم، عدد وارد کنید کمیت سوم حساب می شود. اما اگر در ورودی دوم و سوم، عدد وارد کنید کمیت اول حساب می شود و ...
-
برای وارد کردن اعداد توان دار، ما از ساده ترین روش ( یعنی e-notation )استفاده کردیم. برای این کار، از حرف e استفاده کنید. مثلا 105 × 3 را به صورت 3e5 وارد کنید
همچنین 5-10 × 3 را به صورت 3e-5 وارد کنید
عدد 19-10 × 1/6 را به صورت 1.6e-19 وارد کنید
عددی مانند 105 را به صورت 1e5 وارد کنید.(یعنی به صورت e5 وارد نکنید).
دقت کنید هنگام وارد کردن e صفحه کلید شما انگلیسی باشد وگرنه وارد نمی شود. - برای وارد کردن اعداد اعشاری، مثلا 6/5 به جای علامت اعشار / از علامت نقطه . استفاده کنید
1 - شار مغناطیسی
شار مغناطیسی بیانگر میزان خطوط نیرویی است که از یک سطح عبور می کند. هرچه خطوط نیرو، بیشتر باشند شار نیز بیشتر است.برای آنکه یک تصور از مفهوم شار مغناطیسی داشته باشید می توانید تور شکار پروانه را در نظر بگیرید که در مسیر جریان آب قرار دارد. هر چه میزان آب بیشتری از تور عبور کند شار بیشتری عبور خواهد کرد.
سه مثال زیر بسیار مهم هستند زیرا سه عامل موثر بر میزان شار مغناطیسی را به طور مفهومی بیان می کنند. این سه عامل عبارتند از میدان ، مساحت سطح و نحوه قرار گیری سطح.
مثال 1: 
در شکل روبرو، دو سطح که با رنگ سبز نشان داده اند، مشابه اند. از این دو سطح، شار مغناطیسی عبور می کند. از کدامیک شار بیشتری می گذرد؟
در شکل روبرو، دو سطح که با رنگ سبز نشان داده اند، مشابه اند. از این دو سطح، شار مغناطیسی عبور می کند. از کدامیک شار بیشتری می گذرد؟پاسخ:
هر چه خطوط میدان به هم نزدیک باشند میدان قوی تر است. بنابراین از سطح شماره 1 شار مغناطیسی بیشتری عبور می کند.
هر چه خطوط میدان به هم نزدیک باشند میدان قوی تر است. بنابراین از سطح شماره 1 شار مغناطیسی بیشتری عبور می کند.
نتیجه این است که هرچه میدان مغناطیسی قوی تر باشد شار بیشتری از سطح می گذرد.
مثال 2: 
در شکل روبرو، یک میدان مغناطیسی یکنواخت رسم شده است. دو سطح دایره ای در این میدان قرار دارند. از کدام سطح، شار بیشتری عبور می کند.
در شکل روبرو، یک میدان مغناطیسی یکنواخت رسم شده است. دو سطح دایره ای در این میدان قرار دارند. از کدام سطح، شار بیشتری عبور می کند.پاسخ:
در اینجا می توانید رودخانه را تصور کنید. هر چه سطح بیشتر باشد آب بیشتری از آن می گذرد. به طور مشابه هرچه سطح بیشتر باشد خطوط میدان بیشتری از آن می گذرند. بنابراین شار مغناطیسی بیشتری از آن عبور می کند. در نتیجه از سطح 2 شار مغناطیسی بیشتری می گذرد.
در اینجا می توانید رودخانه را تصور کنید. هر چه سطح بیشتر باشد آب بیشتری از آن می گذرد. به طور مشابه هرچه سطح بیشتر باشد خطوط میدان بیشتری از آن می گذرند. بنابراین شار مغناطیسی بیشتری از آن عبور می کند. در نتیجه از سطح 2 شار مغناطیسی بیشتری می گذرد.
مثال 3: 
در شکل روبرو، دو سطح مشابه در میدان مغناطیسی قرار دارند. از کدامیک شار بیشتری عبور می کند؟
در شکل روبرو، دو سطح مشابه در میدان مغناطیسی قرار دارند. از کدامیک شار بیشتری عبور می کند؟پاسخ:
چون شکل 1 عمود بر خطوط میدان مغناطیسی است بنابراین شار بیشتری از آن عبور می کند.
چون شکل 1 عمود بر خطوط میدان مغناطیسی است بنابراین شار بیشتری از آن عبور می کند.
2 - فرمول محاسبه شار مغناطیسی
با دقت در مثال های بالا متوجه می شویم که شار مغناطیسی به سه عامل بستگی دارد. این سه عامل در سمت راست فرمول قرار گرفته اند. در این فرمول:- A = مساحت ( بر حسب مترمربع m2)
- B = میدان مغناطیسی( بر حسب تسلا T)
- Φ = شار مغناطیسی ( بر حسب وبر Wb)
- θ = زاویهٔ بین میدان و بردار عمود بر سطح حلقه
توجه: به شکل دقت کنید. منظور از θ زاویه بین میدان مغناطیسی( بردار آبی) و بردار عمود بر سطح( بردار قرمز) است. اگر زاویه α( زاویه میدان مغناطیسی و سطح ) را داشته باشیم باید از 90 کم کنیم تا زاویه θ به دست آید
توجه: اگر سطح بر میدان عمود باشد( یعنی بردار عمود بر سطح، موازی میدان باشد) بیشترین شار مغناطیسی از سطح می گذرد( شکل 1).اگر سطح با میدان موازی باشد( یعنی بردار عمود بر سطح، عمود بر میدان باشد) هیچ شار مغناطیسیی از سطح نمی گذرد( شکل 2).
توجه: شار مغناطیسی با میدان و مساحت سطح نسبت مستقیم دارد.
توجه: انتخاب جهت بردار عمود بر سطح اختیاری است. اما در هر جهت که انتخاب کردیم تا آخر همان سوال، نباید جهت آن را تغییر دهیم.
مثال 4: یک حلقه در یک میدان مغناطیسی قرار دارد و از آن شار مغناطیسی عبور می کند. اگر اندازه میدان را 2 برابر و سطح حلقه را 3 برابر کنیم شاری که از حلقه عبور می کند چند برابر می شود؟
پاسخ:
چون شار مغناطیسی با هر دو عامل گفته شده نسبت مستقیم دارد پس شار عبوری 6 = 3 × 2 برابر می شود.
چون شار مغناطیسی با هر دو عامل گفته شده نسبت مستقیم دارد پس شار عبوری 6 = 3 × 2 برابر می شود.
مثال 5: 
یک حلقه در یک میدان مغناطیسی درونسو قرار دارد( شکل 1). از دو طرف آن را می کشیم( شکل 2) شار مغناطیسی چه تغییری می کند.
یک حلقه در یک میدان مغناطیسی درونسو قرار دارد( شکل 1). از دو طرف آن را می کشیم( شکل 2) شار مغناطیسی چه تغییری می کند.پاسخ:
وقتی حلقه( یا پیچه) را می کشیم مساحت آن کم می شود. بنابراین، شار مغناطیسیی که از آن می گذرد کاهش می یابد.
وقتی حلقه( یا پیچه) را می کشیم مساحت آن کم می شود. بنابراین، شار مغناطیسیی که از آن می گذرد کاهش می یابد.
مثال 6: 
یک حلقه در یک میدان مغناطیسی درونسو قرار دارد( شکل 1). آن را می چرخانیم( شکل 2) شار مغناطیسی چه تغییری می کند.
یک حلقه در یک میدان مغناطیسی درونسو قرار دارد( شکل 1). آن را می چرخانیم( شکل 2) شار مغناطیسی چه تغییری می کند.پاسخ:
ابتدا حلقه عمود بر میدان مغناطیسی است پس بیشترین شار مغناطیسی از آن عبور می کند. وقتی که آن را می چرخانیم موازی میدان قرار می گیرد پس شار از آن عبور نمی کند. یعنی شار کاهش می یابد.
ابتدا حلقه عمود بر میدان مغناطیسی است پس بیشترین شار مغناطیسی از آن عبور می کند. وقتی که آن را می چرخانیم موازی میدان قرار می گیرد پس شار از آن عبور نمی کند. یعنی شار کاهش می یابد.
مثال 7: اندازه یک میدان مغناطیسی 0.03 تسلا است. یک حلقه با مساحت 5 سانتی مترمربع در آن قرار می دهیم. اگر زاویه بین میدان مغناطیسی و بردار عمود بر سطح، 30 درجه باشد، شاری که از حلقه می گذرد چند وبر است؟
پاسخ:
ابتدا کسینوس زاویه 30 درجه را حساب کردیم. سپس در فرمول جایگذاری کردیم. نتیجه نهایی بر حسب وبر به دست می آید. نکته ای که باید در نظر بگیرید این است که چون اندازه مساحت حلقه بر حسب سانتیمتر مربع داده شده است. آن را در 4-10 ضرب کردیم تا به مترمربع تبدیل شود. به این ترتیب ما یکا در SI بیان می شود. در فصل های قبل درباره تبدیل یکا، به طور کامل توضیح دادیم و مثال زدیم.
ابتدا کسینوس زاویه 30 درجه را حساب کردیم. سپس در فرمول جایگذاری کردیم. نتیجه نهایی بر حسب وبر به دست می آید. نکته ای که باید در نظر بگیرید این است که چون اندازه مساحت حلقه بر حسب سانتیمتر مربع داده شده است. آن را در 4-10 ضرب کردیم تا به مترمربع تبدیل شود. به این ترتیب ما یکا در SI بیان می شود. در فصل های قبل درباره تبدیل یکا، به طور کامل توضیح دادیم و مثال زدیم. مثال 8: حلقه ای با مساحت 10 سانتی متر مربع، عمود بر یک میدان مغناطیسی قرار دارد. اگر شار مغناطیسی که از حلقه می گذرد 0.3 میلی وبر باشد، اندازه میدان چند تسلا است؟
پاسخ:
مساحت حلقه بر حسب سانتیمتر مربع داده شده است. آن را در 4-10 ضرب کردیم تا به مترمربع تبدیل شود. شار مغناطیسی را بر 1000 تقسیم کردیم تا بر حسب وبر به دست آید. یعنی در SI بیان شود. در فصل های قبل درباره تبدیل واحد به طور کامل توضیح دادیم و مثال زدیم. بقیه موارد جایگذاری است.
مساحت حلقه بر حسب سانتیمتر مربع داده شده است. آن را در 4-10 ضرب کردیم تا به مترمربع تبدیل شود. شار مغناطیسی را بر 1000 تقسیم کردیم تا بر حسب وبر به دست آید. یعنی در SI بیان شود. در فصل های قبل درباره تبدیل واحد به طور کامل توضیح دادیم و مثال زدیم. بقیه موارد جایگذاری است.
بخش نظرات
عالیییی
سلام خیلی ساده و راحت بیان کردید ممنونم