التعليموظائف و تعليم
تقرير عن المجالات المغناطيسية
تتشابه المجالات المغناطيسية جدًا مع كلٍّ من مجال الجاذبية الأرضية والمجال الكهربي؛ وقد استخدم البحارة الصينيون المغناطيس كأنه بوصلة تحدد لهم الاتجاهات منذ ما يزيد عن 900 عامًا. وتعود أهمية المغناطيس والمجالات المغناطيسية إلى أجهزة الكهربائية التي تعتمد عليها في تصنيعها وتشغيلها، حيث تعتمد على القوة المغناطيسية للتيارات الكهربية. لذا، سنقدم لكم على موقع الموسوعة أنواع المغناطيسات وخصائصها والمجالات المغناطيسية والقوة الناتجة عنها.
أنواع المغانط
- المغانط الدائمة: تتكون هذه المادة من مزيج من الحديد والألومنيوم والنيكل والكوبلت وغيرها من المعادن.
- المغانط المؤقتة: تتم صناعتها من الحديد المطاوع بنسبة من الكربون، ويحتوي على مسمار يتفاعل مع المغناطيس.
الخصائص العامة للمغانط
- تحتوي المغانط على قطبين، القطب الشمالي الذي يوجه نحو الشمال والمعروف باسم قطب الشمال، والقطب الجنوبي الذي يوجه نحو الجنوب ويعرف باسم قطب الجنوب.
- تتميز القطبان المتشابهة بالتنافر، وتتجذب القطبان المختلفة.
- إذا تم تقسيم المغناطيس إلى قطع صغيرة، فسيكون لكل قطعة منها قطب شمالي وقطب جنوبي.
تقرير عن المجالات المغناطيسية
- هي مجموعة من الكميات المتجهة التي تظهر حول المغناطيس وتتأثر بالقوة المغناطيسية المحيطة بها.
- خطوط المجال المغناطيسي هي:
- النطقة التي تحيط بالمغناطيس وتظهر فيها آثار القوة المغناطيسية.
- تتشابه الخطوط الوهمية مع خطوط المجال الكهربائي.
- عندما تدخل داخل المجال المغناطيسي، تتحرك في الاتجاه المعاكس لحركتها عند الخروج منه.
- الاتجاه خارج المغناطيس: يتحرك من القطب الشمالي باتجاه القطب الجنوبي.
- الاتجاه داخل المغناطيس: يتم إصداره من القطب الجنوبي ويسافر إلى القطب الشمالي.
- الحلقات المغلقة حول المركز المغناطيسي تنشأ بسبب اتجاهات خطوط المجال المغناطيسي.
- تختلف أنواع خطوط المجال المناطيسي الناتجة عن قطعتين من المغناطيس وهي:
- خطوط المجال المغناطيسي للأقطاب المتشابهه.
- خطوط المجال المغناطيسي للأقطاب المختلفة.
- التدفق المغناطيسي: يعد عدد الخطوط التي يخترق بها المجال المغناطيسي الأسطح.
- تتناسب شدة المجال المغناطيسي طرديًا مع التدفق الذي يتم بواسطة وحدة المساحة.
- يتركز التدفق المغناطيسي عند قطبي المغناطيس.
الكهرومغناطيسية
- أجرى العالم الفيزيائي هانز كريستيان أورستد تجارب عدة على التيارات الكهربائية التي تمر في الأسلاك، والتي تسبب دوران إبرة البوصلة بحيث تصبح عمودية على السلك.
- شدة المجال المغناطيسي الذي تم توليده حول السلك تتناسب:
- يتم حساب التيار الذي يمر في هذا السلك بطريقة الطرد المركزي.
- بالاتجاه المعاكس مع مسافة الجسم عن السلك.
المجالات المغناطيسية بالقرب من ملف
- عندما يمر التيار الكهربائي في حلقة من السلك، يتكون حول الحلقة مجال مغناطيسي.
- عند لف السلك عدة مرات، يكون اتجاه المجال المغناطيسي حول اللفات في نفس الاتجاه.
- يتم إضافة المجال المغناطيسي الناتج عن كل لفة إلى المجال الناتج عن اللفات الأخرى حتى يتمكن من توليد مجال مغناطيسي متشابه مع مجال المغناطيس الدائم.
- كلما زاد عدد لفات السلك زادت شدة المجال المغناطيسي.
- عند وضع قضيب من الحديد داخل الملف، يزداد قوة المغناطيس بشكل ملحوظ.
القوة الناتجة عن المجالات المغناطيسية
- يحدث هذا النوع من القوة عندما يتداخل التيار الكهربائي في سلك ويتجه إما للأعلى أو الأسفل، ويتم تحديد اتجاه هذه القوة باتجاه التيار الكهربائي الذي يمر في السلك.
- القوة المؤثرة على السلك تكون عمودية على كل من:
- التيار الكهربائي.
- المجال المغناطيسي.
- القوة المؤثرة في سلك تكون حسب مجموعة من العوامل هي:
- التيار الكهربي A.
- المجال المغناطيسي T.
- طول السلك L.
- بناءً على العاوامل السابقة فإن:
- يتم حساب القوة المؤثرة في السلك بالضرب بين التيار الكهربائي وطول السلك والمجال المغناطيسي.
- F = ILB.
- تستخدم مكبرات الصوت قوة المجال المغناطيسي كتطبيق أساسي.
الجلفانو متر
- يستخدم هذا الجهاز لقياس التيارات الكهربائية الصغيرة جدًا وتحويلها إلى أمبيرمتر أو فولتمتر.
- طريقة عمل الجلفانومتر: يتأثر النابض الصغير الموجود في الجهاز بكمية من العزم الذي يتم إنتاجه بسبب تدفق التيار الكهربائي في الحلقة.
- يتناسب مقدار دوران الجهاز طرديًا مع التيار الكهربائي.
- قيمة مقاومة ملف جهاز الجلفانومتر هي 1000 أوم.
- تحويل الجلفانومتر إلى أميتر: يمكن قياس التيارات الكهربائية العالية عن طريق توصيل مقاومة الجلفانومتر بمقاومة أقل منها وتوصيلهما بتوازي.
- تحويل الجلفانومتر إى فولتميتر: يتم توصيلها بمقومات أكبر على التوالي لقياس فرق الجهد الكهربائي.
للمزيد من المعلومات عن المجالات المغناطيسية يمكن قراءة الموضوع التالي:
