1- يقل دوران الملف في محرك التيار المستمر عند زيادة شدة التيار الكهربائي المار فيه. شرح السؤال تذكر العوامل التي تؤثر على قوة عزم الدوران في محرك التيار المستمر. كيف ترتبط القوة المؤثرة على أضلاع الملف بشدة التيار المار فيه؟ هل العلاقة طردية أم عكسية؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة (خطأ) القوة المؤثرة على سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي ($F$) تتناسب طردياً مع شدة التيار ($I$). $$ F = BIL $$ في محرك التيار المستمر، هذه القوة هي التي تولد عزم الدوران الذي يدير الملف. عندزيادةشدة التيار ($I$) المار في الملف،تزدادالقوة المؤثرة على أضلاعه. زيادة القوة تؤدي إلىزيادةعزم الدوران. زيادة عزم الدوران تؤدي إلىزيادةسرعة دوران الملف (أو قدرته على التغلب على الحمل). إذن، العلاقة بين شدة التيار وسرعة الدوران هي علاقة طردية، وليست عكسية. (الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل كهربائي في مجال مغناطيسي، 6-3: القوة المؤثرة على ملف مستطيل الشكل، صفحة 108-109)
2- في محرك التيار المستمر: شرح السؤال حلل كل عبارة على حدة. ما هو دور كل من: عدد اللفات، القلب الحديدي، الفرشات، والحلقة المشقوقة (عاكس التيار) في عمل المحرك؟ أي العبارات تصف دور أحد هذه المكونات بشكل صحيح؟ عدد لفات الملف تتناسب عسكياً مع التأثير الدوار عليه وضع قلب من الحديد المطاوع في مركز الملف يزيد من التأثير الدوار على الملف الفرشتان الكربونيتان تعكسان اتجاه التيار لضمان دوران الملف في اتجاه واحد الحلقة المشقوقة تزيد من سرعة دوران الملف الإجابة الصحيحة (وضع قلب من الحديد المطاوع في مركز الملف يزيد من التأثير الدوار على الملف)لنحلل الخيارات:الخيار الذي ينص على أن عدد لفات الملف يتناسب عكسياً مع التأثير الدوار هو خطأ. التأثير الدوار (عزم الدوران) يتناسبطردياًمع عدد لفات الملف.الخيار الذي ينص على أن وضع قلب حديدي يزيد التأثير الدوار هوصحيح. القلب المصنوع من الحديد المطاوع يعمل على تركيز خطوط المجال المغناطيسي وزيادة كثافة الفيض الذي يخترق الملف، مما يزيد القوة المؤثرة على أضلاع الملف وبالتالي يزيد من عزم الدوران.الخيار الذي ينسب عكس اتجاه التيار للفرشتين هو خطأ.الحلقة المشقوقة (عاكس التيار)هي التي تعكس اتجاه التيار في الملف كل نصف دورة. أما الفرشتان الكربونيتان فوظيفتهما هي توصيل التيار من المصدر الخارجي إلى الحلقة المشقوقة.الخيار الذي ينسب زيادة سرعة الدوران للحلقة المشقوقة هو خطأ. الحلقة المشقوقة تضمن استمرار دوران الملف فياتجاه واحد، لكنها لا تزيد من سرعته بحد ذاتها.(الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل، 6-3: محرك التيار المستمر، صفحة 109)
3- القوة المؤثرة على إلكترون يتحرك بسرعة مقدارها ($5 \times 10^6 \, \mathrm{m/s}$) عمودياً على مجال مغناطيسي شدته ($0.4 \, \mathrm{T}$) علماً بأن شحنة الإلكترون ($1.6 \times 10^{-19} \, \mathrm{C}$)، تساوي: شرح السؤال هذا تطبيق مباشر لقانون القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة متحركة. تأكد من استخدام القانون الصحيح وجميع القيم المعطاة. بما أن الحركة عمودية، فإن زاوية ساين ستكون قيمتها $1$. $4.2 \times 10^{-13} \, \mathrm{N}$ $3.2 \times 10^{-13} \, \mathrm{N}$ $1.2 \times 10^{-13} \, \mathrm{N}$ $3.2 \times 10^{-3} \, \mathrm{N}$ الإجابة الصحيحة ($3.2 \times 10^{-13} \, \mathrm{N}$) القوة المغناطيسية ($F$) المؤثرة على شحنة ($q$) تتحرك بسرعة ($v$) في مجال مغناطيسي ($B$) بزاوية $\theta$ تُعطى بالعلاقة: $$ F = Bqv \sin\theta $$ بما أن الإلكترون يتحرك عمودياً على المجال، فإن $\theta = 90^\circ$ و $\sin(90^\circ) = 1$. المعطيات: $B = 0.4 \, \mathrm{T}$ $q = 1.6 \times 10^{-19} \, \mathrm{C}$ $v = 5 \times 10^6 \, \mathrm{m/s}$ $$ F = (0.4) \times (1.6 \times 10^{-19}) \times (5 \times 10^6) $$ $$ F = (0.4 \times 1.6 \times 5) \times 10^{-13} = 3.2 \times 10^{-13} \, \mathrm{N} $$ (الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل، 6-4: القوة المؤثرة على شحنة متحركة في مجال مغناطيسي، صفحة 110-111)
4- يجعل المجال المغناطيسي الإلكترون المتحرك عمودياً عليه يتخذ مساراً: شرح السؤال تذكر اتجاه القوة المغناطيسية (حسب قاعدة اليد اليسرى لفليمنج). هل يكون اتجاهها ثابتاً أم يتغير باستمرار مع تغير اتجاه حركة الإلكترون؟ وكيف يؤثر هذا على شكل المسار؟ دائرياً مستقيماً معاكساً متعرجاً الإجابة الصحيحة (دائرياً)عندما تدخل شحنة متحركة (مثل الإلكترون) عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم، فإنها تتأثر بقوة مغناطيسية. من خصائص هذه القوة:تكون دائماً عمودية على اتجاه المجال المغناطيسي ($B$).تكون دائماً عمودية على اتجاه سرعة الشحنة ($v$).القوة التي تؤثر بشكل دائم وعمودي على اتجاه حركة الجسم تجبره على تغيير اتجاهه باستمرار دون أن تغير من مقدار سرعته. هذه القوة تعمل كقوة جاذبة مركزية، مما يجعل الجسم يسير في مسار دائري منتظم.(الوحدة السادسة: القوة المؤثرة على موصل، 6-4: القوة المؤثرة على شحنة متحركة، صفحة 110)
