الإجابة الصحيحة (خطأ)

النفاذية المغناطيسية هي مقياس لمدى سهولة تكون خطوط المجال المغناطيسي في مادة ما.

• الحديد المطاوع:هو مادة فيرومغناطيسية (مادة مغناطيسية مطاوعة) تتميز بقدرتها العالية جداً على تركيز خطوط المجال المغناطيسي، وبالتالي فإن نفاذيته المغناطيسية عالية جداً.
• الهواء (أو الفراغ):نفاذيته المغناطيسية منخفضة جداً وتعتبر القيمة المرجعية ($\mu_0$).

لذلك، النفاذية المغناطيسية للحديد المطاوع أكبر بكثير من نفاذية الهواء.

(الوحدة الخامسة: الظواهر البسيطة للمغناطيسية، 6-5: الخواص المغناطيسية للحديد والفولاذ، صفحة 90)

الإجابة الصحيحة (صح)

هذه العبارة تصف بدقة نتيجة عملية المغنطة بالدلك (اللمسة الواحدة). عند دلك قضيب من مادة مغناطيسية (كالفولاذ) بقطب واحد لمغناطيس دائم، فإن الطرف الذي ينتهي عنده الدلك يكتسب قطبية معاكسة لقطبية القطب الدالك.

مثال:إذا استخدمت القطب الشمالي لمغناطيس ودلكت به قضيباً من الفولاذ من الطرف (س) إلى الطرف (ص)، فإن الطرف (ص) سيصبح قطباً جنوبياً.

(الوحدة الخامسة: الظواهر البسيطة للمغناطيسية، 5-4: طرق إكساب وإزالة المغناطيسية، صفحة 86)

الإجابة الصحيحة (صح)

خطوط المجال المغناطيسي لملف دائري يمر به تيار تكون على شكل منحنيات مغلقة تخرج من أحد وجهي الملف وتدخل في الوجه الآخر. ولكن، عندمركز الملف تماماً، يكون خط المجال مستقيماً وعمودياً على مستوى الملف. كلما ابتعدنا عن المركز، زاد انحناء الخطوط.

هذا يعني أيضاً أن المجال يكون منتظماً وقوياً جداً في منطقة صغيرة حول المركز.

(الوحدة الخامسة: الظواهر البسيطة للمغناطيسية، 5-5: نمط المجال المغناطيسي بسبب ملف مسطح، صفحة 96)

الإجابة الصحيحة ($35014$ لفة - $1100$ متر)

1. حساب عدد اللفات (N):

قانون المجال المغناطيسي لملف لولبي: $$ B = \mu_0 \frac{N}{L} I \implies N = \frac{B L}{\mu_0 I} $$

المعطيات: $L = 50 \, \mathrm{cm} = 0.5 \, \mathrm{m}$, $r = 5 \, \mathrm{mm} = 0.005 \, \mathrm{m}$, $I=10 \, \mathrm{A}$, $B=0.88 \, \mathrm{T}$.

$$ N = \frac{(0.88 \, \mathrm{T}) \times (0.5 \, \mathrm{m})}{(4\pi \times 10^{-7} \, \mathrm{H/m}) \times (10 \, \mathrm{A})} \approx 35014 \, \mathrm{turns} $$

2. حساب طول السلك ($L_{\mathrm{wire}}$):

طول السلك = عدد اللغات $\times$ محيط اللفة الواحدة

$$ L_{\mathrm{wire}} = N \times (2\pi r) = 35014 \times (2\pi \times 0.005 \, \mathrm{m}) \approx 1100 \, \mathrm{m} $$

النتائج المحسوبة تتطابق مع الخيار الأول.

(الوحدة الخامسة: الظواهر البسيطة للمغناطيسية، 5-5: التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، صفحة 98)