السؤال: في المحركات الكهربائية، عندما يتعامد مستوى ملف المحرك مع المجال المغناطيسي، لا تنتج القوى عزماً على الملف. فهل هذا يعني أن الملف يتوقف عن الدوران؟ وضح إجابتك.
- الإجابة: لا، الملف لا يتوقف عن الدوران، بل يستمر في حركته.
شرح الإجابة:
عندما يصل ملف المحرك إلى الوضع العمودي تماماً على خطوط المجال المغناطيسي، فإن القوى المؤثرة على جانبيه تصبح في حالة شد للخارج، موازية لمستوى الملف ولكنها لا تولد قوة تدوير، وفي هذه اللحظة الخاطفة ينعدم بالفعل عزم الدوران. ولكن، القصة لا تنتهي عند هذا الحد. فالملف لم يصل إلى هذه النقطة من السكون، بل كان يدور بسرعة ويمتلك زخماً زاوياً. وهنا يبرز مبدأ فيزيائي جوهري وهو “القصور الذاتي الدوراني”، وهو مقاومة الجسم المتحرك دورانياً لتغيير حالة حركته. وبسبب هذا القصور الذاتي المكتسب، يندفع الملف ليتجاوز هذه النقطة “الميتة” التي ينعدم فيها العزم. بعبارة أدق، ما يصبح صفراً في تلك اللحظة هو التسارع الزاوي للملف، وليس سرعته الدورانية. فبمجرد أن يتخطى الملف هذا الوضع العمودي بجزء ضئيل، يعود عزم الدوران للتأثير عليه مرة أخرى، ليكمل دورته بسلاسة. إذن، انعدام العزم هو مجرد محطة عابرة في رحلة دوران مستمرة، يتغلب عليها الملف بقوة استمراريته الذاتية.