תלמידים בנו מערכת ניסוי המורכבת ממוט מוליך התלוי על קורת עץ אופקית באמצעות שני חוטים מוליכים.
תלמידים בנו מערכת ניסוי המורכבת ממוט מוליך התלוי על קורת עץ אופקית באמצעות שני חוטים מוליכים.
המוט והחוטים הם חלק ממעגל חשמלי שבו אפשר לשנות את עוצמת הזרם i (תרשים 1). המוט המוליך עובר בין הקטבים P, Q של מגנט פרסה המונח על משטח. כיוון המוט המוליך מאונך לכיוון השדה המגנטי האחיד B⃗ של המגנט, והוא אינו נוגע במשטח ובמגנט. מסתו של המוט המוליך היא m . אורך קטע המוט המוליך הנמצא בשדה המגנטי הוא L=10cm . חיישן כוח מודד את המתיחות באחד החוטים. המתיחות בשני החוטים זהה. בשאלה כולה יש להזניח את השפעת השדה המגנטי של כדור הארץ, מסת החוטים ומסת חיישן הכוח.
מוט מוליך תלוי על קורת עץ אופקית בשני חוטים מוליכים, המהווים חלק ממעגל חשמלי שבו אפשר לשנות את הזרם i
המוט עובר בין קטבי P,Q של מגנט פרסה על משטח; כיוון המוט מאונך לשדה המגנטי האחיד B⃗ של המגנט; המוט אינו נוגע במשטח ובמגנט
מסת המוט המוליך m; אורך קטע המוט בשדה המגנטי L=10cm
חיישן כוח מודד את המתיחות באחד החוטים (זהה בשני החוטים)
מזניחים את השפעת השדה המגנטי של כדור הארץ, מסת החוטים ומסת חיישן הכוח
טבלת מדידות: i(A)=1.0,3.0,5.0,7.0,9.0 ⇒ T(N)=0.090,0.075,0.045,0.035,0.010
קבעו מהו הכיוון של השדה המגנטי במגנט הפרסה (מ-P ל-Q או מ-Q ל-P). הסתמכו בתשובתכם על תוצאות המדידות המוצגות בטבלה ועל תרשים 1.
פתחו ביטוי פרמטרי של המתיחות בחוט כפונקציית עוצמת הזרם i. השתמשו בפרמטרים m, B, L וקבועים פיזיקליים בהתאם לצורך. הניחו כי מחוץ למגנט עוצמת השדה המגנטי זניחה, ובתוך המגנט עוצמת השדה היא אחידה.
התלמידים שינו את עוצמת הזרם i כמה פעמים, ובכל פעם הם רשמו את המתיחות T הנמדדת בחיישן הכוח. התוצאות מוצגות בטבלה שלפניכם.
סעיף ג. (1) סרטטו במחברתכם את דיאגרמת הפיזור (נקודות במערכת צירים) של המתיחות בחוט כפונקציית הזרם הזורם במוט. (2) הוסיפו לדיאגרמת הפיזור את הישר המתאים לה ביותר (קו המגמה).
חשבו את המסה m של המוט המוליך ואת עוצמת השדה המגנטי B של מגנט הפרסה. הסתמכו בחישוב על הביטוי שפיתחתם ועל הגרף שסרטטתם.
התלמידים הוציאו את מגנט הפרסה, ומיקמו את המוט המוליך לאורך הציר של סילונית שבה זורם זרם קבוע (כיוון הזרם בסילונית מסומן בתרשים 2).
סעיף ה. בתרשים 3 מוצגים גרפים 1–4. קבעו איזה גרף מתאר נכון את הוריית חיישן הכוח כפונקציה של עוצמת הזרם העובר במוט. נמקו את קביעתכם.
שאלות ותגובות על השאלה
🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה
שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.