التعليموظائف و تعليم
تقرير عن المجالات المغناطيسية
تتشابه المجالات المغناطيسية بشكل كبير مع مجال الجاذبية الأرضية ومجال الكهرباء، وقد استخدم البحارة الصينيون منذ القدم المغناطيس كبوصلة توجههم في الاتجاهات لأكثر من 900 عام، وتعود أهمية المغناطيس والمجالات المغناطيسية إلى وجودها الحيوي في الأجهزة الكهربائية حيث تعتمد عليها في تصنيعها وتشغيلها من خلال القوة المغناطيسية للتيارات الكهربائية، ولذلك سنقدم لكم على موقع الموسوعة أنواع المغانط وخصائصها والمجالات المغناطيسية والقوة المنبعثة منها.
أنواع المغانط
- المغانط الدائمة: تصنع من سبائك الحديد التي تحتوي على مجموعة أخرى من المعادن مثل الألومنيوم والنيكل والكوبلت.
- المغانط المؤقتة: تصنع من الحديد المطاوع وتحتوي على كمية من الكربون، وتحتوي أيضا على مسمار يلامس المغناطيس.
الخصائص العامة للمغانط
- المغانط لها قطبان، الأول يشير شمالا ويعرف بقطب الشمال، والثاني يشير جنوبا ويعرف باسم قطب الجنوب.
- كل قطبين متشابهين متنافرين وكل قطبين مختلفين متجاذبين.
- إذا تم تقسيم المغناطيس إلى قطع صغيرة، فكل قطعة تحتوي على قطب شمالي وقطب جنوبي.
تقرير عن المجالات المغناطيسية
- هي مجموعة من الكميات المتجهة التي تظهر حول المغناطيس وتتأثر بالقوة المغناطيسية.
- خطوط المجال المغناطيسي هي:
- المنطقة المحيطة بالمغناطيس تظهر فيها آثار قوة المغناطيس.
- الخطوط الوهمية تشبه الخطوط الكهربية.
- تتجه في المجال المغناطيسي في الاتجاه المعاكس لاتجاهها في المجال المغناطيسي الخارجي.
- الاتجاه خارج المغناطيس: ينطلق من القطب الشمالي متجها إلى القطب الجنوبي.
- الاتجاه داخل المغناطيس: يصدر من القطب الجنوبي متجها إلى القطب الشمالي.
- تتكون الحلقات المغلقة حول المركز المغناطيسي من 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: هو عدد الخطوط التي يخترق بها المجال المغناطيسي الأسطح.
- شدة المجال المغناطيسي تتناسب طرديا مع التدفق الذي يحدث عن طريق وحدة المساحة.
- يتم تمركز التدفق المغناطيسي عند قطبي المغناطيس.
الكهرومغناطيسية
- قام العالم الفيزيائي هانز كريستيان أورستد بإجراء تجارب على التيارات الكهربائية التي تسري في الأسلاك والتي تؤدي إلى دوران إبرة البوصلة لتكون عمودية على السلك.
- شدة المجال المغناطيسي الذي تم توليده حول السلك تتناسب:
- طرديًا مع مقدار التيار الذي يمر من خلال هذا السلك.
- عكسيًا مع مسافة بعد الجسم عن السلك.
المجالات المغناطيسية بالقرب من ملف
- التيار الكهربائي الذي يمر في حلقة من السلك ينتج عنه مجالا مغناطيسيا حول الحلقة.
- إذا لف السلك عدة مرات، فإن الاتجاه المغناطيسي حول اللفات يكون في نفس الاتجاه.
- الحقل المغناطيسي الذي ينشأ عن كل لفة يتم إضافته إلى الحقل الذي ينشأ عن اللفات الأخرى وذلك حتى يمكن إنتاج حقل مغناطيسي يشابه الحقل المغناطيسي الذي ينشأ عن المغناطيس الدائم.
- كلما زاد عدد لفات السلك ، زادت شدة المجال المغناطيسي.
- عند وضع قضيب من الحديد داخل الملف، يزيد ذلك من قوة المغناطيس.
القوة الناتجة عن المجالات المغناطيسية
- تحصل هذه القوة لدينا عندما يتعطل التيار الكهربائي في سلك معين ويكون اتجاهه إما صعودا أو هبوطا ويتم تحديد اتجاهه عن طريق اتجاه التيار 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:
- القوة المؤثرة في السلك = التيار الكهربائي × طول السلك × المجال المغناطيسي.
- F = ILB.
- مكبرات الصوت هي واحدة من التطبيقات للقوة التي تنتجها المجال المغناطيسي.
الجلفانو متر
- يتم استخدام الجهاز في قياس التيارات الكهربائية الصغيرة جدا حيث يتم تحويلها إما إلى أميتر أو فولتميتر.
- طريقة عمل الجلفانومتر: يتأثر المذبذب الصغير الموجود في الجهاز بكمية من العزم التي تنتج عن تدفق التيار الكهربائي في الحلقة.
- تتناسب زاوية دوران الجهاز بشكل متناسب طردي مع التيار الكهربائي.
- مقاومة ملف جهاز الجلفانومتر = 1000 أوم.
- تحويل الجلفانومتر إلى أميتر: لقياس التيارات الكهربائية الأعلى، يتم توصيل مقاومة الجلفانومتر بمقاومة أقل منها ووضعهما على التوازي.
- تحويل الجلفانومتر إى فولتميتر: وذلك لقياس اختلاف الجهد الكهربائي عن طريق وصلها بمقاومة أكبر متصلة بالتوالي.
للمزيد من المعلومات عن المجالات المغناطيسية يمكن قراءة الموضوع التالي: