میدان‌های مغناطیسی

ذره‌ای به جرم kg ‏۱۰⁻⁴ = m و بار الکتریکی C ‏۱۰⁻⁶ = q در یک میدان مغناطیسی یکنواخت mT ‏۳/۱۴ = B بر روی یک مسیر دایره‌ای حرکت می‌کند. جریان الکتریکی ناشی از حرکت این بار الکتریکی چند آمپر است؟

از سیمی که منطبق بر محور x است، جریان الکتریکی I در جهت منفی محور x می‌گذرد. در این ناحیه میدان مغناطیسی با معادله زیر وجود دارد. بردار نیروی وارد بر این سیم کدام است؟ B = B_∘ x/(ℓ) k, ∘ ≤ x ≤ ℓ ; ∘…

شکل زیر، مقطع دو سیم رسانای بسیار دراز را نشان می‌دهد که عمود بر صفحه xy قرار دارند و حامل جریان‌های برون‌سوی I_۱ = I و I_۲ = ۲I هستند. سیم اول در مکان x = -a و سیم دوم در مکان (a , a) قرار دارد.…

شکل زیر، تغییرات اختلاف پتانسیل دو سر یک القاگر ۲۰ میلی‌هانری را برحسب زمان نشان می‌دهد. اگر جریان الکتریکی در این القاگر در لحظه‌ی t = ۰ برابر با ۰٫۲۵ آمپر باشد، جریان الکتریکی در لحظه‌ی t = ۱۰ ms…

در یک ناحیهٔ استوانه‌ای به‌شعاع cm ۳٫۰ = R، یک میدان مغناطیسی یکنواخت موازی با محور استوانه وجود دارد. اگر این میدان مغناطیسی با آهنگ ۰٫۶۰ T/s تغییر کند، میدان الکتریکی القایی در نقطه‌ای به فاصلهٔ…

مطابق شکل زیر، ذره‌ای به جرم m و بار q با سرعت v وارد میدان مغناطیسی یکنواخت برون‌سویی به‌شدت B می‌شود. بردار سرعت v در صفحه‌ی عمود بر میدان قرار دارد و راستای آن با مرز میدان زاویه‌ای θ می‌سازد. نوع…

سیم بسیار درازی حامل جریان I را مطابق شکل زیر در آورده‌ایم. اندازه و جهت میدان مغناطیسی در نقطهٔ P کدام است؟ ( μ_0 ضریب تراوایی خلأ است.) شرح شکل: سیم راست و بسیار دراز در راستای افقی قرار دارد و…

شکل زیر سه سیم رسانای بسیار دراز را نشان می‌دهد که موازی یکدیگر، در یک صفحه قرار دارند. سیم A حامل جریان I ، سیم B حامل جریان ۲I و سیم C حامل جریان ۳I است. جهت نیروی برآیند وارد بر سیم وسط (سیم B )…

یک قرص دایره‌ای به شعاع R دارای بار الکتریکی با چگالی سطحی یکنواخت σ است. این قرص با سرعت زاویه‌ای ثابت ω حول محورش (محوری که بر قرص عمود است و از مرکز قرص می‌گذرد) دوران می‌کند. گشتاور مغناطیسی این…

از مدار نشان داده شده در شکل زیر، جریان I می‌گذرد. میدان مغناطیسی در نقطه P (مرکز دایره کوچکتر) کدام است؟ ( PA=R ، PB=۲R و این مدار بخش‌هایی از دو دایره هم‌مرکز به شعاع‌های R و ۲R است.) توصیف شکل…

بار روی یک میلهٔ مستقیم بسیار بلند با چگالی طولی یکنواخت ۶×۱۰^(-۳) C/m توزیع شده است. اگر این میله با تندی ۲۰ m/s در امتداد راستای میله به حرکت در آید، اندازهٔ میدان مغناطیسی در نقطه‌ای خارج از…

یک قطعه سیم مستقیم حامل جریان ۱۵ mathrm A از نقطهٔ vec r_1=۰٫۴۰hat i-۰٫۵hat j تا vec r_2=۰٫۷۰hat i-۰٫۳hat j+۰٫۴hat k کشیده شده است که فاصله‌ها برحسب متر است. این سیم در یک میدان مغناطیسی یکنواخت vec…

یک دستگاه اندازه‌گیری میدان مغناطیسی با استفاده از اثر هال کار می‌کند. هنگامی که اندازه میدان مغناطیسی ۳۰۰ G است، ولتاژ هالی که دستگاه نشان می‌دهد ۲۰ muV است. با همان مقدار و راستای جریان الکتریکی در…

یک سیم‌پیچ تخت با تعداد ۱۵ دور، مساحت ۰/۰۴ m^۲ و حامل جریان ۱۰ A در جهت پادساعتگرد، در صفحه x-y قرار دارد. اگر این سیم‌پیچ در ناحیه‌ای از فضا باشد که میدان مغناطیسی vec B=۰/۲hat i-۰/۳hat j+۰/۴hat k…

بر روی یک پوسته کروی نازک به شعاع R بار الکتریکی با چگالی سطحی یکنواخت σ توزیع شده است. این پوسته با فرکانس f حول محوری که از مرکز کره می‌گذرد، می‌چرخد. اندازه ممان مغناطیسی دوقطبی این پوسته کدام است؟

یک سیم‌پیچ با خودالقایی ۶۰ mH به یک مقاومت ۴ kΩ و یک باتری ۱۲ V به طور سری بسته می‌شود. چند ثانیه پس از بسته شدن مدار، مقدار جریان به مقدار ۹۹ درصد مقدار نهایی خود می‌رسد؟ (ln۱۰=۲/۳)

در رابطه M=CB/(θ) اگر M مغناطش (ممان مغناطیسی در واحد حجم)، B مقدار میدان مغناطیسی خارجی و θ دمای ماده پارامغناطیسی باشد، واحد ضریب C در سیستم واحدهای SI کدام است؟

یک پروتون پرتو کیهانی در فضای میان‌ستاره‌ای دارای انرژی ۱۰ MeV است و در مداری دایره‌ای به شعاع ۵.۸×۱۰^۱۰ m در حرکت است. اندازهٔ میدان مغناطیسی موجود در این فضا چند تسلا است؟

در مادهٔ فرومغناطیس در حالت اشباع تقریباً تمام ممان مغناطیسی اتم‌ها هم‌جهت می‌شوند تا میدان مغناطیسی ۲ T درون ماده ایجاد شود. اگر ممان مغناطیسی هر الکترون ۹.۳×۱۰^(-۲۴) A m^۲ باشد، به ازای هر اتم چند…

میلهٔ رسانای نشان داده شده در شکل زیر روی دو ریل موازی رسانای بلند حرکت می‌کند. میدان مغناطیسی ثابت و یکنواخت B_in=۳ T عمود بر صفحهٔ کاغذ و به سمت داخل وجود دارد. جرم میله ۳۰۰ g و طول آن ℓ=۱۴۰ cm…

در یک سیم‌پیچ با خودالقایی L نیروی محرکهٔ القایی با زمان طبق رابطهٔ V=V_0e^(-kt) تغییر می‌کند که در آن k ضریب ثابتی است. بار الکتریکی کل که از لحظهٔ t=۰ تا t=۵/k از سیم‌پیچ عبور کرده تقریباً کدام است؟

یک منبع تغذیهٔ متناوب با فرکانس ۵۰ Hz و ولتاژ بیشینهٔ ۱۵۰ V میان نقطه‌های a و d متصل شده است. اختلاف پتانسیل بیشینه بین نقطه‌های b و d تقریباً چند ولت است؟ — در شکل، عناصر به ترتیب به صورت سری قرار…