پاسخ پرسش 7 فصل 3 فیزیک یازدهم

پاسخ تشریحی و گام به گام پرسش ۷-۳ فیزیک یازدهم سلام! این دو شکل، نمایش بسیار خوبی از میدان مغناطیسی اطراف یک سیم راست و بلند حامل جریان هستند. بیا هر کدام را تحلیل کنیم. **دریافت از شکل الف: نمایش برداری و سه‌بعدی** * **مشاهده:** شکل الف یک سیم را نشان می‌دهد که جریان آن به صورت **درون‌سو** (عمود بر صفحه و به سمت داخل) است. در اطراف این سیم، بردارهای میدان مغناطیسی ($$\vec{B}$$) در نقاط مختلف یک دایره رسم شده‌اند. * **تغییر جهت:** * بردارهای میدان مغناطیسی در هر نقطه، **مماس** بر دایره‌ای فرضی به مرکز سیم هستند. * جهت بردارها یک چرخش **ساعتگرد** را نشان می‌دهد. این با **قاعده دست راست** مطابقت دارد: اگر انگشت شست را در جهت جریان (درون‌سو) قرار دهیم، چهار انگشت دیگر در جهت ساعتگرد به دور سیم می‌چرخند. * **نتیجه:** جهت میدان مغناطیسی در اطراف سیم، **دایره‌ای و چرخشی** است. * **تغییر اندازه:** * تمام بردارهای رسم شده روی یک دایرهٔ مشخص، **هم‌اندازه** هستند. این نشان می‌دهد که در تمام نقاطی که **فاصله یکسانی** از سیم دارند، بزرگی میدان مغناطیسی نیز **یکسان** است. **دریافت از شکل ب: نمایش با خطوط میدان** * **مشاهده:** شکل ب همان وضعیت را با استفاده از **خطوط میدان مغناطیسی** نشان می‌دهد. جریان همچنان **درون‌سو** است. * **تغییر جهت:** * خطوط میدان به صورت **دایره‌های کامل و هم‌مرکز** به مرکزیت سیم نمایش داده شده‌اند. * پیکان‌های روی این دایره‌ها، جهت **ساعتگرد** را نشان می‌دهند که مجدداً تأییدی بر قاعده دست راست است. * **تغییر اندازه:** * خطوط میدان در نزدیکی سیم به هم **نزدیک‌تر (متراکم‌تر)** هستند و با دور شدن از سیم، فاصله آنها از هم **بیشتر (پراکنده)** می‌شود. * **قانون کلی:** تراکم خطوط میدان مغناطیسی، نشان‌دهنده **بزرگی (قدرت)** میدان است. * **نتیجه:** اندازه میدان مغناطیسی ($$B$$) در نزدیکی سیم **قوی‌تر** است و با **افزایش فاصله** از سیم، **ضعیف‌تر** می‌شود. (رابطه دقیق آن $$B \propto \frac{1}{r}$$ است، یعنی با فاصله رابطه عکس دارد). **خلاصه و جمع‌بندی:** این دو شکل به ما می‌آموزند که میدان مغناطیسی اطراف یک سیم راست: 1. **از نظر جهت:** دارای خطوط میدانی به شکل **دایره‌های هم‌مرکز** است که جهت آنها با قاعده دست راست مشخص می‌شود. 2. **از نظر اندازه:** در تمام نقاط هم‌فاصله از سیم، **هم‌اندازه** است و با **افزایش فاصله** از سیم، بزرگی آن **کاهش** می‌یابد.