حلقه های مغناطیسی

دو سیم حامل جریان موازی به هم نیرو وارد می کنند

وقتی جریان الکتریکی وارد سیم می شود، میان مغناطیسی ای اطراف سیم ایجاد می شود.اگر شما دو سیم حامل جریان را کنار هم قرار دهید، میدان مغناطیسی اطراف هر سیم به جریان درون سیم دیگر نیرو وارد می کند. این نیروها می توانند دو سیم حامل جریان را از هم دور یا به هم نزدیک کنند.

وسایل مورد نیاز

• یک عدد باطری 6-ولتی یا منبع جریان معادل
• دو عدد سیم مسی با دو گیره ی سوسماری در انتهای آن
• میله یا چوبی برای ایستاند ن
• نوار چسب
• فویل آلمینیوم

شرح آزمایش

با چوب یا میله ای وسیلهای مانند شکل زیرطراحی کنید.

نواری ازفویل آلومینیوم با پهنای حدود1 سانتی متر و طول 60 سانتی مترببرید.یکی از دو سر نوار را مانند شکل به میله ایستا بچسبانید و آن را حلقه کنید و مطمئن شوید که دو سرنوار هیچ اتصالی با هم ندارند. یک سر نوار را به سیم مسی بسته و سر دیگر آنرا آزاد بگذارید.

دو سر نوار آلومینیومی را به سیم مسی بسته و ببینید که بخش پایینی و بالایی حلقه همدیگر را دفع می کنند. با نزدیک کردن دو سر نوار (بدون تماس) دفع آن نیز بیشتر می شود. حال نوار را طوری آویزان کنید که دو سرآن روی هم بیفتد ، بنابر این آنها یک اتصال الکتریکی خوب برقرار میکنند. یک سر سیم را به آن قسمتی که روی هم افتاده وصل کنید وسر دیگر سیم را به قسمت پائیبی حلقه وصل کرده با توجه به اینکه حلقه را از هم باز کنید.
توجه کنید که وقتی جریان برقرارمی شود دو طرف حلقه همدیگر را جذب می کنند . (این مرحله مستلزم کمی هماهنگی و ظرافت در تماس با نوار است تا کاملاًمشاهده شود که این جریان است که باعث حرکت دو ور نوار نسبت به هم می شود و نه نیروئی که شما هنگام وصل سیم به پائین حلقه به سیم اعمال نمودید.)

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

سیم حامل جریان، میدان مغناظیسی ای اطراف خود تولید می کند که دایره وار دور سیم قرار دارد. وقتی جریان از میان میدان مغناطیسی بگذرد، میدان نیروئی به آن اعمال می کند. بنابر این هر سیم حامل جریان ، میدان مغناطیسی در منطقهُ سیم دیگر ایجاد می کند ودر نتیجه به سیم دیگر نیرو اعمال می کند. دو سیم موازی همدیگر را جذب یا دفع می کنند که این بستگی به جهت جریان درون دو سیم دارد. اگر جهت جریان دو سیم یکی باشد دو سیم همدیگر را جذب و اگر جهت جریان دو سیم خلاف یکدیگر باشند باشد دو سیم همدیگر را دفع می کنند.
نیروئی که در فویل آلومینیومی ایجاد می شود بسیار کوچک است . و این به خاطر این است که جریانی که درآلمینیوم ایجاد می شود کوچک است، فقط دو آمپر. جریانهای قویتر نیروهای قوی تری ایجاد می کنند. در محدودهُ کاوشی، به طور مثال ، با استفاده از سیمهای حامل 400 آمپر، نیروهائی بالای 10000 برابر نیروئی که ما در این آزمایش ایجاد کردیم تولید می شود.

ضمیمه

آمپر واحد بنیادی جریان ااکتریسیته است و با نیروئی که یک سیم به سیمی دیگر اعمال میکند تعریف می شود. بنابر این تعریف آمپر عبارتست از : جریانی با شدت 1 آمپر در هر دو سیم بلند موازی که به فاصلهُ 1 متر از یک دیگرند نیروی جاذبه ای برابر 2 x 10-7نیوتن در هر یک متر طول از سیم ایجاد می کند .