שאלה 1
לפי חוק גאוס השטף דרך הקובייה הוא פשוט:
סך המטען הנקודתי יהיה:
נציב בחזרה בשטף:
ולכן השטף דרך הפאה העליונה הוא:
שאלה 2
אין לי כוח להסביר:
שאלה 3
לפי הפרש פוטנציאלים ליד תייל, הפרש הפוטנציאלים בין
במקרה שלנו יש שני תיילים, אז פשוט נסכום את הפרש הפוטנציאלים של שניהם:
לפי עבודה הדרושה להזזת מטען, (במקרה שלנו
שאלה 4
הזרם ההתחלתי בשני המעגלים הוא:
לכן, לפי פריקה של קבל, הזרם יהיה נתון ע”י:
נשווה:
נקבל:
שאלה 5
נמצא את סך התנגדות של הגליל:
לכן המתח:
שאלה 6
לפי כוח לורנץ:
במקרה שלנו:
מאחר והמהירות ההתחלתית היא בכיוון
לפי חוק שני של ניוטון:
ולכן:
נשים לב ש-
שאלה 7
נבחר לולאת אמפר ברדיוס
לפי חוק אמפר:
מסימטריה, השדה המגנטי נמצא בכיוון המשיקי בכל המרחב -
- עבור
, הזרם בתוך הלולאה תלוי רק בתנועת הגליל הפנימי. אנו יודעים שצפיפות זרם חשמלי נתונה ע”י: ולכן, במקרה שלנו: כך שהזרם: נציב ב- : - עבור
, נצטרך גם להתייחס לקליפה. עבור הגליל הפנימי, הזרם יהיה:
עבור הקליפה, הזרם יהיה: ולכן הזרם הכולל בתוך הלולאת אמפר: נציב ב- : - עבור
שאלה 8
לפי חוק פאראדיי (הדיפרנציאלי):
ולכן רק
שאלה 9
לפי חוק פאראדיי:
ולכן הזרם במסגרת:
נשים לב שהשטף המגנטי משתנה עם הזמן. נחשב אותו:
אנו יודעים שהשדה המגנטי שתיל אינסופי עם זרם
ולכן השטף:
הנגזרת לפי הזמן:
ולכן הזרם:
השדה יזרום עם כיוון השעון לפי חוק לנץ.
שאלה 10
מדוגמה על גל במיתר, אנו יודעים:
עבור תדירות כללית
ולכן:
נציב את הקשר למתיחות:
אנו דורשים ש:
ולכן:
שאלה 11
אנו יודעים מגלים אל”מ ש:
כאשר:
כך שנסיק כי:
מאחר ו-
ולכן:
אנו גם יודעים ש:
שאלה 12
לפי ניסוי יאנג, אנו יודעים שנקבל התאבכות בונה ב:
דרוש המיקום של ההתאבכות מסדר
נשים לב גם שהגובה של הנקודה הוא נתון גיאומטרית ע”י
גיאומטריית הנקודה הדרושה.
בזוויות קטנות,
נציב נתונים: