השדה האלקטרומגנטי - חלק א

השדה המגנטי כגודל ווקטורי

בסוף הפרק הקודם חישבנו את כיוון השדה המגנטי של סליל לפי כיוון הבורג הנע קדימה ואו לפי כיוון האגודל המורם. לצורך כך, חישבנו את כיוון השדה המגנטי הנוצר באמצע כל כריכה בנפרד וחיברנו את כל התרומות יחד. היה זה נכון לחבר את כל התרומות יחד, כי כל השדות המגנטיים על הציר של אמצע הסליל הצביעו על אותו הכיוון בקו ישר.

אך כיצד יש למצוא את הכיוון של שדות מגנטיים שכיווני פעולותיהם נמצאים בזווית זה לעומת זה?

לשם כך, נערוך את הניסוי הבא.

לפנינו מתקן של שתי כריכות בעלות רדיוס זהה בקירוב הממוקמות אחת בניצב לשנייה. הכריכות מחוברות ביניהן בעזרת מוליך חשמלי, כך שאותה עוצמת זרם חשמלי עוברת בשתיהן. נמקם את שתי הכריכות במרחק גדול אחת מהשנייה. כאשר נקרב מצפן לכריכה אחת נגלה שהשדה המגנטי שנוצר מפעיל עליה כוח מגנטי בכיוון ציר x. כאשר נקרב מצפן לכריכה השנייה נגלה שהשדה המגנטי שנוצר ממנה מפעיל עליה כוח מגנטי בכיוון ציר y.

שתי כריכות ניצבות והשפעתן הנפרדת על המצפן

כעת, נקרב את שתי הכריכות לכדי יחידה אחת ונקרב אליה את המצפן. נגלה שהשדה המגנטי השקול של שתי השדות המגנטיים של שתי הכריכות יוצר כוח מגנטי הפועל על המצפן בזווית של 45 מעלות.

שתי כריכות ניצבות והשפעתן המאוחדת על המצפן

קיבלנו שכיוון השדה המגנטי המאוחד של שני שדות מגנטיים שווי עוצמה הניצבים זה לזה הוא 45 מעלות. אל תוצאה זו ניתן להגיע גם בחישוב פעולת חיבור ווקטורי בין שני השדות המגנטיים.

חיבור ווקטורי בין שני ווקטורים

אם נשכלל את המתקן שבניסוי נוכל לבדוק את קיומו של החיבור הווקטורי גם עבור שדות מגנטיים שיוצרות כריכות בזוויות שונות ובעוצמות שדה שונות.

מסקנה: השדה המגנטי הנוצר מזרם חשמלי הינו גודל ווקטורי כמו השדה המגנטי הנוצר ממגנט קבוע עשוי עופרת ברזל.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - מגנטיות | השדה האלקטרומגנטי (חלק א) : מבוא | כיוון השדה המגנטי | השדה המגנטי כגודל ווקטורי | עוצמת השדה המגנטי | כוח לורנץ | כוח לורנץ הפועל על חלקיק טעון | כוח לורנץ ושימושיו על חלקיק טעון | כוח לורנץ הפועל על תיל נושא זרם | סיכום ]