كيف يمكن التوصل إلى استنتاج حول وجود مجال مغناطيسي؟ المجال المغناطيسي هو أحد مواضيع الفيزياء التي حيرت العلماء حول مصدر وطبيعة الطاقة التي يحملها المغناطيس وآلية عمله ، وكذلك حول الأشياء التي تنجذب إليه وتتعرض للطاقة المغناطيسية ، و بناء على ما سبق. يمنحك الموقع المرجعي الفرصة للتعرف على قيمة المجال المغناطيسي وطرق الكشف من خلال مراجعة التجارب العلمية السابقة ونتائجها في هذا الصدد.
مجال مغناطيسي
المحتويات
يشير المجال المغناطيسي إلى قوة مغناطيسية تحدث في النطاق المحيط بجسم أو جسم مغناطيسي مرتبط بتيار كهربائي يمر عبره. باتجاه مركز المجال المغناطيسي ، طالما كانت البوصلة ضمن مجالها المغناطيسي ، فهذا يعني أن الجسيمات المشحونة ستتحرك بالفعل نتيجة المجال المغناطيسي ، وبالتالي يمكننا أن نفترض أن القوة الناتجة عن حركة التيار الكهربائي الشحنات في الأسلاك داخل المجال المغناطيسي ، هي التفسير العلمي لدوران المحركات الكهربائية.
كيف يمكن التوصل إلى استنتاج حول وجود مجال مغناطيسي؟
يمكننا أن نلاحظ توزيع المجال المغناطيسي عن طريق نثر برادة الحديد الصغيرة إما على ورقة موضوعة على قضيب مغناطيسي ، أو على ورقة مقطوعة بواسطة سلك متصل بتيار كهربائي. تتشكل التيارات التي توجه التيارات الخارجية من الشمال إلى الجنوب ، على عكس التيارات الداخلية ، سيتم توجيهها في الاتجاه المعاكس ، ويمكن إنشاء مجال مغناطيسي عن طريق تمرير تيار كهربائي عبر السلك ، حيث تتشكل دوائر مغناطيسية حول السلك و مركز السلك. هذا هو السلك نفسه. يمكن للتيار الكهربائي أن يولد مجالًا مغناطيسيًا والعكس صحيح ، ولكن كيف تعرف اتجاهه؟
أكدت التجارب أن اليد اليمنى تساعد في الحل. إذا استقرت راحة اليد اليمنى على القاعدة ، فإن اتجاه الإبهام يطابق اتجاه التيار الكهربائي ، ويتزامن اتجاه المجال المغناطيسي مع اتجاه باقي الأصابع ، ويمكن التحكم في المجال المغناطيسي ، لذلك نحن زدها عن طريق زيادة التيار الكهربائي المتجه من الشمال إلى الجنوب. …
ما هي خطوط المجال المغناطيسي؟
خطوط المجال المغناطيسي هي خطوط تخيلية يمكن استخدامها لرسم مخطط مجال مغناطيسي. وقد عرّفها الفيزيائيون على أنها خط وهمي يوضح مسار القطب الشمالي الافتراضي للمغناطيس ، لذلك يسمح لنا برؤية التيار الخارج من الشمال قطب باتجاه القطب الجنوبي ويدخله من الخارج مغناطيس على جانبه الجنوبي. إلى الجانب الشمالي.[1]
يتم إنشاء الموجات الكهرومغناطيسية
قم بتسمية خصائص خطوط المجال المغناطيسي.
يحتوي أي مجال مغناطيسي على العديد من الخصائص التي يمكن للباحث أن يلاحظها بسهولة من خلال التجربة ، ويمكن تلخيص هذه الخصائص على النحو التالي:
- تصبح الخطوط التخيلية أقوى حول القطبين وتنخفض في مناطق أخرى ، بسبب الاختلاف في القوة المغناطيسية ، كلما اقتربنا من القطبين ، كلما كان ذلك أقوى.
- يتناسب عدد خطوط المجال المغناطيسي طرديًا مع قوة المجال المغناطيسي.
- هذه خطوط مغلقة (أي مغلقة) ، مما يعني أنها تنتقل من القطب الشمالي إلى الجنوب ، ولا يمكن أن يكون هناك مجال مغناطيسي لقطب واحد ، على عكس التيار الكهربائي ، هناك شحنة كهربائية واحدة فقط.
- لا يمكن أن تتقاطع هذه الخطوط. إذا تقاطعت ، فهذا يعني أن المغناطيس يحتوي على أكثر من مجال واحد ، وهو أمر غير مقبول عمليًا.
- يتغير اتجاه المجال المغناطيسي حسب اتجاه خطوطه ، يمكن أن يكون منحنيًا أو مستقيمًا.
- حجم التدفق المغناطيسي داخل السطح المغلق هو صفر ، لأن عدد خطوط قوة المجال المغناطيسي التي تخترق السطح المغلق من الداخل إلى الخارج يساوي حتمًا عددها من الخارج إلى الداخل.
قانون المجال المغناطيسي
تعني قوة المجال المغناطيسي مقدار القوة المؤثرة على جسيم يحمل شحنة كهربائية ، لذلك نقسمها على حاصل ضرب السرعة اللحظية للجسيم على كمية الشحنة الكهربائية.
شدة المجال المغناطيسي = القوة المغناطيسية المؤثرة على جزيء ÷ (السرعة اللحظية لجسيم مشحون x مقدار الشحنة الكهربائية) ، ولكل من هذه المفاهيم وحدتها القياسية الخاصة بها ، وهي:
قوة المجال المغناطيسي ورمزه (ب) = وحدة تسلا ورمزها (تي). القوة المغناطيسية المؤثرة على جزيء (و) = نيوتن ورمزها (ن). السرعة اللحظية للجسيم المشحون لها رمزها (v) = وحدتها م / ث ورمزها (م / ث). مقدار الشحنة الكهربائية ورمزها (q) = قلادةها ورمزها (ج). وهكذا ، أصبحت معادلته الرياضية: (ب = و / (ع * تي).
تسمى الأقراص الممغنطة الموجودة على القرص الصلب
لماذا تم تسمية القطبين الشمالي والجنوبي للمغناطيس؟
يرى الفيزيائيون الأرض كمغناطيس كبير بقطبين ، قطب شمالي وقطب جنوبي ، وبما أن القطبين بشحنات مختلفة يجتذبان ، نلاحظ أننا إذا علقنا المغناطيس الاصطناعي بحرية ، فإن نهايته الحرة ستشير إلى الشمال المغناطيسي ، والذي يُعرف بالقطب الشمالي. وبالتالي فإن الطرف الذي يتجه شمالًا يسمى القطب الشمالي ، والطرف الآخر الذي يتجه نحو القطب الجنوبي الجغرافي يسمى القطب الجنوبي.
الخواص المغناطيسية
للمغناطيس العديد من الخصائص التي يمكن استخدامها في حياتنا اليومية ، وهي:
- يحتوي المغناطيس على قطبين شمالي وجنوبي وسيشير حتماً إلى الشمال إذا تم تعليقه بحرية.
- الأقطاب هي المراكز الرئيسية حيث يتم جمع قوة المغناطيس.
- أقطاب المغناطيس لها شحنات مختلفة. إذا وجدت أعمدة ذات شحنات مختلفة ، فإنها تنجذب إلى بعضها البعض ، وإذا كانت الشحنات هي نفسها ، فسيتم صد القطبين.
- إذا تم قطع مغناطيس ، فإن أي قطعة منه سيكون لها قطبان ، حتى لو كانا بأحجام مختلفة ، لأنه يكاد يكون من المستحيل أن يكون لديك مغناطيس بقطب واحد.
استخدام المغناطيس
دخلت المغناطيسات جميع مجالات الحياة ، واليوم نجدها في الأجهزة الكهربائية ، وتجد استخدامات عديدة في الحياة اليومية ، والطب الحديث ، وغيرها من المجالات. تشمل بعض الاستخدامات الشائعة للمغناطيس:
- يتم استخدامه في صناعة المولدات الكهربائية والمحركات الميكانيكية.
- يدخل جرس الصناعة.
- ساهم مبدأ الدفع والجذب في تطوير صناعة السكك الحديدية والسكك الحديدية وأعمالها.
- يساعد المغناطيس بائع الحلوى على فتح أنواع معينة من العلب.
- دخلت المغناطيسات عالم الرافعات الضخمة في الموانئ البحرية وأماكن أخرى.
- يساعد في إيجاد الاتجاهات عن طريق تحديد الشمال المغناطيسي باستخدام البوصلة.
إذا كانت أقطاب المغناطيس مختلفة ، فهناك بينهما
لذا؛ مع العلم بالاستخدام الشائع للمغناطيس ، وصلنا بك إلى خاتمة موضوع بحثنا ، والذي كان يسمى “كيف نتوصل إلى استنتاج حول وجود مجال مغناطيسي؟” من فقراته ، تعلمنا قيمة المجال المغناطيسي وقانون حساب قوته وخصائصه.