آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
نیروی مغناطیسی بر سیم؛ اثر موتور رو آزمایش کن
اگه جریان، میدان یا طول سیم رو بیشتر کنی، نیروی مغناطیسی چه تغییری میکنه؟ سه کنترل رو جداجدا تغییر بده و پیشبینیهات رو با هم مقایسه کن.
آزمایش رو شروع کنهر بار فقط یکی از جریان، شدت میدان یا طول سیم رو عوض کن. شکل نیروی عمودی رو نشون میده؛ اما واحد عدد نیرو در خود ویجت درست نیست، پس پایین صفحه توضیحش رو بخون.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
جریان بیشتر، نیروی بیشتر؟
شدت میدان رو روی ۰٫۸ و طول سیم رو روی ۱٫۵ متر بذار. جریان رو از ۲ به ۴ آمپر ببر و دوباره اجرا کن.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن جریان، نیروی حسابشده هم دو برابر میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در مدل، میدان ۰٫۴ تسلاست و نیروی محاسبهشده از ۱٫۲ به ۲٫۴ نیوتن میرسه. عدد ویجت از ۱۲ به ۲۴ بالا میره، اما واحدهای نشاندادهشده اشتباهن: کارت mW مینویسه و شکل mN. پس اینجا فقط نسبت دوبرابر رو بخون، نه واحد خروجی رو.
شدت میدان رو دو برابر کن
جریان رو روی ۲ آمپر و طول سیم رو روی ۱٫۵ متر نگه دار. شدت میدان رو یک بار روی ۰٫۴ و بار دیگه روی ۰٫۸ بذار.
حدست چیه؟ با دو برابر شدن شدت میدان و ثابت موندن جریان و طول سیم، نیروی مدل چطور عوض میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
این کنترل در مدل از ۰٫۲ به ۰٫۴ تسلا میرسه؛ نیروی محاسبهشده هم از ۰٫۶ به ۱٫۲ نیوتن دو برابر میشه. عدد ویجت ۶ و ۱۲ رو نشون میده، ولی همون خطای واحد و تبدیل رو داره.
طول سیمِ داخل میدان رو عوض کن
جریان رو روی ۲ آمپر و شدت میدان رو روی ۰٫۸ نگه دار. طول سیم رو از ۰٫۵ به ۱٫۵ متر تغییر بده و نتیجهها رو کنار هم بخون.
حدست چیه؟ سه برابر شدن طولِ سیم در میدان، نیروی مدل رو چند برابر میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
با میدان ۰٫۴ تسلا، نیروی حسابشده از ۰٫۴ نیوتن به ۱٫۲ نیوتن میرسه؛ یعنی سه برابر. خروجی عددی ویجت هم از ۴ به ۱۲ میره، اما واحدی که کنار اون میبینی نیروی واقعی رو درست بیان نمیکنه.
پشت این حرکت چه خبره؟
اثر موتور از نیروی وارد بر سیم میآد
F = B*I*L*sin(theta)
وقتی جریان از سیم بگذره و سیم در میدان مغناطیسی باشه، به بخشِ سیمِ داخل میدان نیرو وارد میشه. در مدل، سیم و میدان عمود بر هم فرض شدن؛ برای همین نیروی نشاندادهشده رو به بالاست. در واقعیت، جهت نیرو به جهت جریان و میدان هر دو بستگی داره.
چه چیزهایی نیروی سیم رو بیشتر میکنن؟
B_T = 0.5*s; F_N = B_T*I_A*L_m
در زاویهٔ ثابت، دو برابر کردن جریان، میدان یا طول سیمِ داخل میدان، نیروی مدل رو هم دو برابر میکنه. این ویجت شدت میدان رو با یک مقیاس فرضی به تسلا تبدیل میکنه؛ پس میتونی رابطهٔ تناسب رو بررسی کنی، نه میدان یک آهنربای واقعی رو اندازه بگیری.
قاعدهٔ دست چپ فلمینگ
برای جهت نیرو، انگشت اشارهٔ دست چپ رو همجهت میدان، انگشت میانی رو همجهت جریان و شست رو همجهت نیرو بگیر. توی این مدل، میدان با ضربدرها رو به داخل صفحهست و جهت جریان و زاویه ثابت فرض شدن؛ دستهات رو برای سیم یا میدانِ چرخیده دوباره بچین.
نیرو با توان یکی نیست
F_mN = 1000*F_N
نیرو با نیوتن سنجیده میشه؛ میلیوات واحد توانه. یک نیوتن برابر هزار میلینیوتنه. این ویجت عددی رو نمایش میده که از نیروی محاسبهشده ده برابر شده و یک جا mW و جای دیگه mN برچسب خورده؛ مقدار و واحدش برای نیروی واقعی درست نیست. نتیجههای عددی این درس رو فقط برای مقایسهٔ نسبتها استفاده کن.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا دو برابر کردن جریان، عدد نیروی ویجت رو دو برابر میکنه ولی واحدش عجیب به نظر میرسه؟
با ثابت بودن میدان، طول و زاویه، فرمول نیروی سیم میگه نیرو با جریان تناسب مستقیم داره؛ برای همین دو برابرش کنی، مقدار محاسبهشده هم دو برابر میشه. ولی واحد نیروی واقعی نیوتنه؛ این ویجت عدد رو اشتباه تبدیل میکنه و یک جا mW و جای دیگه mN مینویسه. از عدد فقط برای دیدن نسبتها استفاده کن، نه برای اندازهٔ واقعی نیرو.
سؤالهای رایج
اگه جریان رو دو برابر کنم، نیروی وارد بر سیم چقدر میشه؟
با میدان، طول و زاویهٔ ثابت، نیرو هم دو برابر میشه. در این ویجت عدد نیرو با واحد نادرست نمایش داده میشه؛ نسبت دو حالت قابل مقایسهست، اما مقدار و واحدش رو اندازهگیری واقعی حساب نکن.
میتونم زاویهٔ سیم با میدان رو تغییر بدم؟
نه؛ این مدل سیم رو عمود بر میدان میگیره. در فرمول کلی، نیرو به سینوس زاویه هم بستگی داره و اگر سیم با میدان همراستا باشه نیروی مغناطیسی صفر میشه؛ این ویجت اون حالتها رو کنترل نمیکنه.
شدت میدانِ این شبیهسازی به تسلاست؟
کنترل، عددی نسبی از صفر تا یکه و مدل اون رو تا نیم تسلا نگاشت میکنه. این تنظیم اندازهگیری آهنربا یا میدان واقعی نیست.
چرا خروجی نیرو یک جا mW و جای دیگه mN داره؟
این یک ناسازگاری موجود در ویجته. میلیوات واحد توانه، نه نیرو؛ ضمن اینکه عدد شکل هم به میلینیوتن درست تبدیل نشده. فعلاً فقط نسبت خروجیها رو مقایسه کن و مقدار مطلقشون رو بهعنوان نیروی واقعی نخون.