| - | *اگر یک پاندول مسی بین دو قطب N و S آهنربای نعلی شکل به نوسان در آورد چه اتفاقی خواهد افتاد؟
*اگر جنس صفحه از یک هادی کامل نباشد چه اتفاقی می افتد؟
*ترمز مغناطیسی یکی از کاربردهای جالب و مفید نیروی مغناطیسی و اصل عکس العمل الکترومغناطیسی است. وقتی یک پاندول مسی در یک میدان یکنواخت آهنربای دائمی نوسان می کند. وجود میدان یکا مغناطیسی باعث کند و متوقف شدن آن می شود. |
+ | *اگر یک پاندول مسی بین دو ((آهنربا|قطب N و S آهنربای نعلی شکل)) به نوسان در آورد چه اتفاقی خواهد افتاد؟
*اگر جنس صفحه از یک ((اجسام رسانا|هادی کامل)) نباشد چه اتفاقی می‌افتد؟
*ترمز مغناطیسی یکی از کاربردهای جالب و مفید ((نیروی مغناطیسی)) و اصل ((برهمکنش الکترومغناطیسی|عکس العمل الکترومغناطیسی)) است. وقتی یک پاندول مسی در یک میدان یکنواخت ((آهنربای دائمی)) نوسان می‌کند. وجود ((میدان غایسی|میدان مغناطیسی یکنواخت)) باعث کند و متوقف شدن آن می‌شود.
{picture=magnetic_stop.gif}
|
|
| | !مکانیزم متوقف شدن پاندول | | !مکانیزم متوقف شدن پاندول |
| - | لبه ای از صفحه که بطور عمودی در میدان جلو و عقب می رود را به طولLفرض کنید. با ورود به میدان مغناطیسی به اندازه V=EL=VBL در آن ولتاژ القا می شود. طبق قانون اهم ، چگالی جریان القایی J و میدان الکتریکی القایی بصورت J=…E=…VXB به هم مربوط ند. />جهت جریان به طرف پایین (هم جهت با VXB) است. .. رسانای ویژه صفحه است. از آنجایی که این جریان القایی در یک میدان مغناطیسی قرار گرفته است ، یک نیروی مغناطیسی بر صفحه وارد می شود. مقدار این نیرو در واحد حجم برابر است با
..........................
اگر تمام بردارها بر هم عمود باشند ، نیروی مغناطیسی وارد به حجم لبه پیشرو (به طول L) عبارت است از:
.......................... |
+ | لبه‌ای از صفحه که بطور عمودی در میدان جلو و عقب می‌رود را به طول L فرض کنید. با ورود به میدان مغناطیسی به اندازه __~~FF00FF:V = E L= VBL~~__ در آن ولتاژ القا می‌شود. طبق ((قانون اهم)) ، ((جریان القایی|چگالی جریان القایی)) J و میدان الکتریکی القایی بصورت __~~FF00FF:J = σE = σVxB~~__ به هم مربوط هتند. جهت جریان به طرف پایین (هم جهت با VxB) است. σ رسانایی ویژه صفحه است. از آنجایی که این جریان القایی در یک ((میدان مغناطیسی)) قرار گرفته است، یک نیروی مغناطیسی بر صفحه وارد می‌شود. مقدار این نیرو در واحد حجم برابر است با:
::__~~FF00FF:F/∆V = JxF = σ (VxB) x B∆~~__::
اگر تمام بردارها بر هم عمود باشند ، نیروی مغناطیسی وارد به حجم لبه پیشرو (به طول L) عبارت است از:
::__~~FF00FF:Fm = σVB2∆Vol∆~~__:: |
| | که در خلاف جهت حرکت صفحه است. | | که در خلاف جهت حرکت صفحه است. |
| - | اگر رسانایی ویژه مثل رسانای ویژه مس بزرگ ، ولی محدود باشد ، صفحه ابتدا کند و سپس متوقف می شود. از آنجا که جریانهای القایی بصورت ..... تلف می شود ، صفحه به آرامی داخل شکاف آهنربا شده و سرانجام در همان مکانی که میدان مغناطیسی نمی بود می ایستاد ، متوقف می شود. />می بینیم که نیروی مغناطیسی ترمز کننده با .... متناسب است. اگر جنس صفحه پاندول از هادی کامل (رسانایی بی نهایت) باشد ، جریان القایی آنقدر زیاد خواهد بود که صفحه را به عقب براند و در بیرون میدان مغناطیسی متوقف کند.
!راه کم کردن جریان القایی:
از آنجا که جریان القایی نمی تواند از صفحه خارج شود در نزدیک لبه ها منحرف شده و مسیر بسته ای را می سازد. این جریانها به جریان گردابی معروفند. اگر صفحه نامحدود باشد جریان تنها به سمت پایین خواهد بود. یکی از راههایی که می تواند باعث شود تا پاندول متوقف نشود ایجاد شکاف عمودی در صفحه است که با این کار جریانهای القا شده به شدت کم شده و در نتیجه عمل ترمز به خوبی صورت نمی گیرد. |
+ | اگر رسانایی ویژه مثل رسانایی ویژه مس بزرگ ، ولی محدود باشد، صفحه ابتدا کند و سپس متوقف می‌شود. از آنجا که جریانهای القایی بصورت __RI2__ تلف می‌شود، صفحه به آرامی داخل شکاف آهنربا شده و سرانجام در همان مکانی که میدان مغناطیسی نمی‌بود می‌ایستاد، متوقف می‌شود. می‌بینیم که نیروی مغناطیسی ترمز کننده با σ متناسب است. اگر جنس صفحه پاندول از ((اجسام رسانا|هادی کامل)) (رسانایی بی‌نهایت) باشد، جریان القایی آنقدر زیاد خواهد بود که صفحه را به عقب براند و در بیرون میدان مغناطیسی متوقف کند.
!راه کم کردن جریان القایی
از آنجا که جریان القایی نمی‌تواند از صفحه خارج شود در نزدیک لبه‌ها منحرف شده و مسیر بسته‌ای را می‌سازد. این جریانها به __جریان گردابی__ معروفند. اگر صفحه نامحدود باشد جریان تنها به سمت پایین خواهد بود. یکی از راههایی که می‌تواند باعث شود تا پاندول متوقف نشود، ایجاد شکاف عمودی در صفحه است که با این کار جریانهای القا شده به شدت کم شده و در نتیجه عمل ترمز به خوبی صورت نمی‌گیرد. |
