מגנטיות פיזיקה לכיתה י״ב

בנושא הזה 5 שיעורים. כך הם מתחילים:

1. שדה מגנטי של מגנטים ושל זרמים

   השדה המגנטי B של מגנטים ושל זרמים: קווי שדה סגורים (מחוץ למגנט מ-N ל-S, בתוכו מ-S ל-N), השדה המגנטי של כדור הארץ, ניסוי אורסטד, וכלל יד ימין לכיוון השדה סביב תיל ובתוך סליל. הסימונים ⊙ ו-⊗.

2. כוח על תיל נושא זרם ותילים מקבילים

   הכוח על תיל נושא זרם בשדה מגנטי: F = IℓB·sinα, כיוונו לפי המכפלה הווקטורית (כלל יד ימין), והגדרת B. שני תילים מקבילים: F/ℓ = μ₀I₁I₂/(2πd) - זרמים באותו כיוון נמשכים - והגדרת האמפר.

3. מקורות של שדה מגנטי: תיל, סליל דק, סילונית

   מקורות של שדה מגנטי: תיל ישר וארוך B = μ₀I/(2πr), מרכז סליל מעגלי דק B = μ₀NI/(2R), וסילונית ארוכה B = μ₀NI/L (שדה אחיד בפנים). בשיעור גם ניסוי החובה "הסליל הדק" (2321/2337) - מדידת השדה בעזרת מצפן והשדה של כדור הארץ.

4. כוח לורנץ ותנועה מעגלית

   כוח לורנץ על מטען נע בשדה מגנטי: F = qvB·sinα, ניצב למהירות ולשדה - ולכן לא עושה עבודה ולא משנה את גודל המהירות. מטען שנכנס בניצב לשדה אחיד נע במעגל: r = mv/(qB), T = 2πm/(qB) (לא תלוי במהירות).

5. בורר מהירויות, ספקטרומטר מסות וציקלוטרון + חזרה

   שלושה מכשירים שבנויים על כוח לורנץ: בורר מהירויות (שדה חשמלי ומגנטי ניצבים, v = E/B), ספקטרומטר מסות (r = mv/(qB) - הפרדת איזוטופים) וציקלוטרון (תדירות קבועה f = qB/(2πm)). בסוף השיעור - שאלות חזרה על היחידה.

→ זרם ישר ומעגלים חשמלייםהשראה אלקטרומגנטית ←