تتشابه المجالات المغناطيسية إلى حد كبير مع كل من مجال الجاذبية والمجال الكهربائي ؛ منذ العصور القديمة ، استخدم البحارة الصينيون المغناطيس كبوصلة لتحديد الاتجاهات لأكثر من 900 عام. ترجع أهمية المغناطيسات والمجالات المغناطيسية إلى أهمية وجودها في الأجهزة الكهربائية التي تعتمد عليها في تصنيعها وتشغيلها ، حيث أنها تعتمد على القوة المغناطيسية للتيارات الكهربائية ؛ لذلك ، في موقع الموسوعة ، سنقدم لك أنواع المغناطيسات وخصائصها والمجالات المغناطيسية والقوة الناتجة.
أنواع المغناطيس
- المغناطيس الدائم: وهي مصنوعة من سبائك الحديد التي تشمل مجموعة أخرى من المعادن: الألومنيوم والنيكل والكوبالت.
- المغناطيسات المؤقتة: وهي مصنوعة من الحديد المطاوع وقياس من الكربون ولها مسمار يتصل بالمغناطيس.
الخصائص العامة للمغناطيس
- يحتوي المغناطيس على قطبين ، أحدهما يشير إلى الشمال ويعرف باسم الجهير القطبي ؛ والآخر يتجه جنوبا ويعرف بالقطب الجنوبي.
- كل قطبين متعاكسين وكل قطب مختلف.
- إذا تم تقسيم المغناطيس إلى قطع صغيرة ، فسيكون لكل قطعة قطب شمالي وقطب جنوبي.
تقرير المجال المغناطيسي
- مجموعة من الكميات المتجهة التي تظهر حول المغناطيس والتي تتأثر بالقوة المغناطيسية.
- خطوط المجال المغناطيسي هي:
- المنطقة المحيطة بالمغناطيس وتظهر تأثيرات القوة المغناطيسية.
- الخطوط التخيلية تشبه خطوط المجال الكهربائي.
- اتجاهه داخل المجال المغناطيسي هو عكس اتجاهه خارج المجال المغناطيسي.
- الاتجاه خارج المغناطيس هو من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي.
- الاتجاه داخل المغناطيس هو من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي.
- اتجاهات خطوط المجال المغناطيسي هي الحلقات المغلقة حول الغلاف المغناطيسي.
- الأنواع المختلفة لخطوط المجال المغناطيسي التي تنتجها قطعتان من المغناطيس هي:
- خطوط المجال المغناطيسي لأقطاب متشابهة.
- خطوط المجال المغناطيسي لأقطاب مختلفة.
- التدفق المغناطيسي: عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تخترق الأسطح.
- تتناسب قوة المجال المغناطيسي طرديًا مع التدفق ، والذي يكون لكل وحدة مساحة.
- يتركز التدفق المغناطيسي عند أقطاب المغناطيس.
الكهرومغناطيسية
- أجرى الفيزيائي هانز كريستيان أورستد عدة تجارب على التيارات الكهربائية التي تمر عبر الأسلاك ، مما تسبب في دوران إبرة البوصلة بشكل عمودي على السلك.
- تتناسب قوة المجال المغناطيسي المتولد حول السلك مع:
- مباشرة مع كمية التيار التي تمر عبر هذا السلك.
- عكسيًا مع مسافة الجسم من السلك.
المجالات المغناطيسية بالقرب من الملف
- ينتج تيار كهربائي يمر عبر حلقة من الأسلاك مجالًا مغناطيسيًا حول الحلقة.
- إذا تم لف السلك عدة لفات ، يكون اتجاه المجال المغناطيسي حول المنعطفات في نفس الاتجاه.
- يضاف المجال المغناطيسي الناتج عن كل ملف إلى المجال الذي تنتجه الملفات الأخرى لتوليد مجال مغناطيسي مشابه للحقل المغناطيسي الذي ينتجه مغناطيس دائم.
- كلما زاد عدد دورات السلك ، كلما كان المجال المغناطيسي أقوى.
- إذا تم وضع قضيب حديدي داخل الملف ، فإن هذا يزيد من قوة المغناطيس.
القوة التي تسببها المجالات المغناطيسية
- تنتج هذه القوة عندما يكون التيار الكهربائي في السلك سيئًا ، واتجاهه لأعلى أو لأسفل ، ويتحدد اتجاهه من خلال اتجاه التيار المار عبر السلك.
- تكون القوة المؤثرة على السلك عمودية على:
- التيار الكهربائي.
- المجال المغناطيسي.
- تعتمد القوة المؤثرة على السلك على عدد من العوامل:
- التيار الكهربائي أ.
- المجال المغناطيسي T.
- طول السلك L.
- بناءً على العوامل المذكورة أعلاه:
- القوة المؤثرة على السلك = التيار x طول السلك x المجال المغناطيسي.
- F = ILB.
- مكبرات الصوت هي تطبيق للقوة الناتجة عن المجال المغناطيسي.
جالفانو متر
- إنه جهاز يستخدم لقياس التيارات الكهربائية متناهية الصغر بحيث يتم تحويلها إلى مقاييس أمبير أو الفولتميتر.
- كيف يعمل الجلفانومتر: يتأثر الزنبرك الصغير في الجهاز بمقدار معين من عزم الدوران الناتج عن تدفق التيار الكهربائي في الحلقة.
- كمية دوران الجهاز تتناسب طرديا مع التيار الكهربائي.
- مقاومة ملف الجلفانومتر = 000 أوم.
- تحويل الجلفانومتر إلى مقياس التيار الكهربائي: لقياس أكبر التيارات الكهربائية عن طريق ربط مقاومة الجلفانومتر بمقاومة أقل بالتوازي.
- تحويل الجلفانومتر إلى الفولتميتر: هذا بحيث يمكن قياس فرق الجهد الكهربي عن طريق توصيل مقوم أكبر في السلسلة.
لمزيد من المعلومات حول المجالات المغناطيسية ، يمكنك قراءة الموضوع التالي:
- البحث في المجالات المغناطيسية وخصائصها واستخداماتها.
:.