Sonsuz uzunluktaki X telinden i şiddetinde akım geçmektedir. X teline d kadar uzaklıkta bulunan, kenar uzunlukları a ve b olan iletken KLMN dikdörtgen çerçevesinden şekildeki gibi i' akımı geçmektedir. X telinin çerçeve üzerinde oluşturduğu manyetik alanın homojen olmadığı ve x uzaklığına bağlı olarak B(x) = (μ₀ . i) / (2πx) fonksiyonu ile değiştiği bilinmektedir. Buna göre, çerçeveye etki eden net manyetik kuvvetin şiddetini ve yönünü veren ifade aşağıdakilerden hangisidir?
Şıklar
((μ₀ . i . i' . b) / 2π) . (a / (d(d+a))) , +x yönünde
((μ₀ . i . i' . a) / 2π) . (b / (d(d+b))) , -x yönünde
((μ₀ . i . i' . b) / 2π) . (a / (d(d+a))) , -x yönünde
((μ₀ . i . i' . b) / π) . (1/d - 1/(d+a)) , +x yönünde
((μ₀ . i . i' . a) / 2π) . (b / (d+a)) , -x yönünde
Çözüm Açıklaması
X telinin oluşturduğu manyetik alan sayfa düzleminden içeri doğrudur. Sağ el kuralına göre; KL kenarına etki eden kuvvet +x yönünde F₁ = (μ₀ . i . i' . b) / (2πd) kadardır. MN kenarına etki eden kuvvet -x yönünde F₂ = (μ₀ . i . i' . b) / (2π(d+a)) kadardır. Üst ve alt kenarlara (LM ve NK) etki eden kuvvetler birbirini simetrik olarak yok eder. Net kuvvet F_net = F₁ - F₂ (büyük olan F₁'dir ancak yön tayini yapıldığında X teli çerçeveyi kendine çeker, bu durumda net kuvvet sola doğrudur). İşlem yapıldığında: [(μ₀.i.i'.b)/2π] * [1/d - 1/(d+a)] = [(μ₀.i.i'.b)/2π] * [a / (d(d+a))]. Çerçevenin X teline yakın olan kolundaki akım X teli ile aynı yönlü olduğu için çekme kuvveti baskındır, yani net kuvvet -x yönündedir.
Video Çözüm
AI ile video çözüm oluştur
İnteraktif Çözüm
Adım adım, sesli ve animasyonlu çözüm. Quiz ile kendini test et!