المجال المغناطيسي الناشئ عن تيار كهربائي-2007

    المجال المغناطيسي الناشئ عن تيار كهربائي                                 

 

لقد كان للمجال المغناطيسي تأثير كبير في التطبيقات التكنولوجية الحديثة، حيث يتفوق المجال المغناطيسي الناشئ عن التيار الكهربائي على مجالات المغانط الطبيعية بمئات المرات. ويمكننا توليد مجال مغناطيسي عن طريق تمرير تيار كهربائي في موصل وساهم هذا التطور في مجالات مثل إنتاج الطاقة، والطب، والنقل، والعديد من الصناعات الأخرى. وقد لاحظ العالم هانز أورستد هذا التأثير عندما وضع بوصلة بالقرب من سلك يمر فيه تيار كهربائي، فلاحظ أن إبرة البوصلة انحرفت نتيجة للمجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكهربائي.

فيما يتعلق بالخصائص المغناطيسية، تعتبر النفاذيـة المغناطيسي مقياسًا لمدى قدرة الوسط على السماح لخطوط المجال المغناطيسي بالمرور من خلاله. يكون الهواء أو الفراغ أقل نفاذية، بينما تكون المواد المغناطيسية مثل الحديد ذات نفاذية عالية جدًا. ويعتمد مقدار المجال المغناطيسي عند نقطة معينة على التيار الكهربائي المار في الموصل وعلى المسافة بين النقطة والموصل. حيث تتشكل خطوط المجال المغناطيسي الناتجة عن سلك لا نهائي الطول كحلقات متحدة المركز مع الموصل، وتتناقص كثافة هذه الخطوط كلما ابتعدنا عن السلك، مما يعني انخفاض قيمة المجال المغناطيسي.

كما يمكننا حساب لمجال المغناطيسي الناشئ عن ملف دائري باستخدام قوانين محددة. ومن خصائصه أن خطوط المجال المغناطيسي تكون مستقيمة ومتوازية في المركز بينما تنحني عندما تبتعد عن المركز. يعتمد مقدار هذا المجال على عدة عوامل منها مقدار التيار المار في الملف، وعدد اللفات، ونصف قطر الملف، حيث يزداد المجال بزيادة عدد اللفات والتيار ويقل بزيادة نصف قطر الملف.

أما الملف اللولبي، الذي يمر فيه تيار كهربائي، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا على طول محور الملف عبارة عن خطوط مستقيمة ومتوازية. هذا المجال يتصرف مثل المجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس المستقيم. يمكن تحديد أقطاب الملف باستخدام قاعدة اليد اليمنى. تتأثر قوة المجال المغناطيسي في الملف بعدد اللفات وطوله، حيث يزداد المجال بزيادة عدد اللفات، ويقل بزيادة طول الملف.

في حالة الموصلين المتوازيين، عندما يمر تيار كهربائي في سلكين متوازيين، تنشأ بينهما قوة مغناطيسية. تكون هذه القوة جذبًا إذا كان التياران في نفس الاتجاه، وتنافرًا إذا كان التياران في اتجاهين متعاكسين. تعتمد قوة التفاعل المغناطيسي على عدة عوامل، مثل مقدار التيار في كل سلك والمسافة بين السلكين، حيث تزداد القوة بزيادة الطول والمسافة بين السلكين.

 

تعتبر القوى المغناطيسية الناشئة عن التيار الكهربائي من الأسس المهمة في فهم كيفية عمل الأجهزة الكهربائية والتكنولوجيات الحديثة. تلعب هذه القوى دورًا حيويًا في العديد من التطبيقات مثل المحركات الكهربائية والمولدات والمجالات الطبية والصناعية، مما يعكس أهمية فهم المبادئ المغناطيسية في تطوير التكنولوجيا.

 

 

وللتعرف أكثر إلى درس المجال المغناطيسي الناشئ عن تيار كهربائي جهزت لكم منصة جو أكاديمي شرحاً تفصيليًا للدرس وأوراق عمل خاصة في هذا الدرس وحل الأسئلة الخاصة به وللاطلاع عليها من خلال الرابط الخاص بالدرس اضغط هنا.