پرسش ۶-۳ فیزیک یازدهم
شکل روبهرو، جهت میدان مغناطیسی در اطراف یک سیم افقی و مستقیم حامل جریان را نشان میدهد. در ناحیهٔ بالای سیم، جهت میدان مغناطیسی درونسو و در ناحیهٔ پایین آن برونسو است. جهت جریان را در سیم تعیین کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۶-۳ فیزیک یازدهم
سلام! برای حل این سوال باید از **قاعده دست راست برای سیم مستقیم** به صورت معکوس استفاده کنیم. یعنی این بار جهت میدان را داریم و میخواهیم جهت جریان را پیدا کنیم.
**یادآوری قاعده دست راست:**
* **انگشت شست** جهت **جریان (I)** را نشان میدهد.
* **جهت چرخش چهار انگشت دیگر** به دور سیم، جهت **میدان مغناطیسی ($$\vec{B}$$)** را نشان میدهد.
**تحلیل مسئله:**
1. **دادهها:**
* در **بالای** سیم، میدان **درونسو** است (با علامت ⊗ نمایش داده میشود).
* در **پایین** سیم، میدان **برونسو** است (با علامت ⊙ نمایش داده میشود).
2. **آزمون و خطا با قاعده دست راست:**
بیایید دو حالت ممکن برای جریان را امتحان کنیم:
* **حالت اول: فرض کنیم جریان به سمت راست است.**
* انگشت شست دست راست خود را به سمت **راست** بگیرید.
* حالا چهار انگشت دیگر را دور سیم بچرخانید. مشاهده میکنید که:
* در **بالای** سیم، انگشتان شما به سمت **درون صفحه** میروند (درونسو).
* در **پایین** سیم، انگشتان شما از زیر سیم به سمت **بیرون صفحه** میآیند (برونسو).
* این نتیجه **دقیقاً با توضیحات مسئله مطابقت دارد!**
* **حالت دوم: فرض کنیم جریان به سمت چپ است (برای اطمینان).**
* انگشت شست دست راست خود را به سمت **چپ** بگیرید.
* حالا چهار انگشت دیگر را دور سیم بچرخانید. مشاهده میکنید که:
* در **بالای** سیم، انگشتان شما به سمت **بیرون صفحه** میآیند (برونسو).
* در **پایین** سیم، انگشتان شما به سمت **درون صفحه** میروند (درونسو).
* این نتیجه **برعکس** توضیحات مسئله است، پس این حالت اشتباه است.
**نتیجهگیری:**
با توجه به تحلیل بالا، تنها حالتی که با میدان مغناطیسی توصیف شده هماهنگ است، جریانی است که به سمت راست حرکت میکند.
**جهت جریان در سیم از چپ به راست است.**
