1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : مواضيع عامة في الفيزياء : مواضيع اخرى :

Loop in Magnetic Field

المؤلف:  Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny

المصدر:  A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS

الجزء والصفحة:  part 1 , p 61

9-8-2016

1606

Loop in Magnetic Field

A conducting circular loop made of wire of diameter d, resistivity ρ, and mass density ρm is falling from a great height h in a magnetic field with a component Bz = B0(1+ kz), where k is some constant. The loop of diameter D is always parallel to the x-y plane. Disregarding air resistance, find the terminal velocity of the loop (see Figure 1.1).

Figure 1.1

SOLUTION

The magnetic force acting on the loop is proportional to its magnetic moment, which is proportional to the current flowing through the loop. The current I, in turn, is proportional to the rate of change of the magnetic flux through the loop, since I = εe/R, where εe is the electromotive force and R is the resistance of the loop. We have

The magnetic flux Φ in (1) is given by

(2)

where S is the area of the loop. From (1),

(3)

But dz/dt is the velocity of the loop. So the electromotive force increases with the velocity, and therefore the magnetic force Fm acting on the loop also increases with velocity, while the only other force, gravity, acting in the opposite direction, is constant. Therefore, the velocity will increase until Fm = mg From energy conservation, the work done by gravity during this stationary motion goes into the Joule heating of the loop:

(4)

But, since the velocity is constant,

(5)

where we substituted εe from (3) again using v = dz/dt. From (5), we can find

(6)

Now, substituting

(7)

and

(8)

into (6), we obtain

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي