حل الحث الكهرومغناطيسي في فيزياء بالإجابات والشرح

1. أعند النقطة (A): الملف عمودياً للمجال المغناطيسي / القوة الدافعة اللحظية قيمة عظمى

   ليه دي غلطغلّطت في الإشارة: الملف العمودي على المجال معناه الفيض أعظمي، فمعدّل تغيّره (ميل المنحنى) صفر، وبالتالي القوة الدافعة المستحثة صفر مش قيمة عظمى.

2. بعند النقطة (B): الملف عمودياً / القوة الدافعة اللحظية صفر

   ليه دي غلطالعلاقة نفسها (ملف عمودي ⇐ قوة دافعة صفر) علاقة صح، بس بتحصل في لحظة الفيض الأعظمي (قمة المنحنى) مش في نقطة الميل الأكبر؛ يعني وصّفت حالة صح بس على لحظة غير اللي السؤال بيسأل عنها.

3. جعند النقطة (C): الملف موازياً / القوة الدافعة اللحظية صفر

   ليه دي غلطلما الملف يكون موازياً للمجال، الفيض بيتغيّر بأسرع معدل فالقوة الدافعة بتبقى قيمة عظمى مش صفر — هنا لخّبطت بين الوضع الموازي وقيمة القوة الدافعة.

4. دعند النقطة (D): الملف موازياً / القوة الدافعة قيمة عظمى الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحالقوة الدافعة اللحظية = -dΦ/dt. عند النقطة D يكون منحدر المنحنى أكبر ما يكون (تغير الفيض أسرع) فالقوة الدافعة أعظمية. وعند هذه النقطة يكون الملف موازياً للمجال.

السؤال ده بيربط بين منحنى الفيض والزمن والقوة الدافعة المستحثة. القاعدة الذهبية: القوة الدافعة اللحظية بتعادل الميل اللحظي للمنحنى (− dΦ/dt)، يعني مش قيمة الفيض نفسه لكن معدّل تغيّره. النقطة اللي ميلها أكبر ما يكون هي اللي فيها القوة الدافعة أعظمية، وفي اللحظة دي مستوى الملف بيكون موازياً لخطوط المجال لأن الفيض بيتغيّر بأسرع معدل. الطريقة: على منحنى الفيض-الزمن، دور على النقطة اللي ميلها أميل حاجة — دي اللي فيها قوة دافعة عظمى — وافتكر إن الملف فيها بيكون موازي للمجال.

1. أتوقف المغناطيس عن العمل كمصدر للمجال المغناطيسي.

   ليه دي غلطالمغناطيس لا يتوقف عن توليد مجال عند السكون.

2. بانعدام قوة الجذب بين المغناطيس والملف.

   ليه دي غلطقوة الجذب موجودة دائماً ولكنها لا علاقة لها بالتيار المستحث.

3. جانعدام السرعة النسبية بين المغناطيس والملف. الإجابة الصحيحة
4. دمقاومة الملف للتيار المستحث أصبحت كبيرة جداً عند استقرار المغناطيس.

   ليه دي غلطمقاومة الملف لا تتغير بسكون المغناطيس.

ليه دي الصحالقوة الدافعة الكهربية المستحثة تنشأ فقط عند تغير الفيض المغناطيسي، وهذا يحدث عند وجود سرعة نسبية بين المغناطيس والملف. عند استقرار المغناطيس تنعدم السرعة النسبية فينعدم التيار.

انحراف الجلفانومتر يحدث لحظة تغير الفيض المغناطيسي خلال الملف. عند تحريك المغناطيس نحو الملف يتغير الفيض، فتتولد قوة دافعة مستحثة وتيار لحظي. بعد أن يستقر المغناطيس في منتصف الملف يصبح الفيض ثابتًا بالنسبة للزمن، لأن السرعة النسبية بين المغناطيس والملف انعدمت. لذلك تنعدم القوة الدافعة المستحثة ويعود مؤشر الجلفانومتر للصفر، مع بقاء مجال المغناطيس نفسه موجودًا.

1. أ(emfₓ) = (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الأول يفترض تساوي المساحتين وهو خطأ.

2. ب(emfₓ) = 2 (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الثاني يأخذ نسبة الأقطار لا المساحات.

3. ج(emfₓ) = 4 (emfᵧ) الإجابة الصحيحة
4. د(emfₓ) = 0.5 (emfᵧ)

   ليه دي غلطالخيار الرابع عكس الصحيح.

ليه دي الصحemf = -dΦ/dt = -B × dA/dt. المساحة تتناسب مع مربع القطر. قطر X = 2 × قطر Y، فمساحة X = 4 × مساحة Y، وبالتالي emfₓ = 4 emfᵧ.

القوة الدافعة المستحثة في حلقة موضوعة عموديًا على مجال متغير تعتمد على معدل تغير الفيض: emf = A × dB/dt عندما تكون الزاوية ثابتة. الحلقتان في نفس المجال وبنفس معدل التغير، إذن الفرق الوحيد هو المساحة. مساحة الدائرة تتناسب مع مربع القطر، فإذا كان قطر X ضعف قطر Y فمساحة X تساوي أربعة أمثال مساحة Y. لذلك emfₓ = 4 emfᵧ.