التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي – فيزياء الصف العاشر الفصل الثاني
التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي – فيزياء الصف العاشر الفصل الثاني
ما هو التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي؟
عند مرور تيار كهربائي في سلك، يتولد حوله مجال مغناطيسي. هذا المجال يمكن الكشف عنه باستخدام إبرة البوصلة:
- عندما نُقرب البوصلة من السلك، تنحرف إبرتها، مما يدل على وجود مجال مغناطيسي.
- يتكون هذا المجال المغناطيسي حول السلك المستقيم أو الملف الحلزوني.
أولاً: المجال المغناطيسي حول ملف حلزوني
يتولد مجال مغناطيسي مشابه لما يتولد حول مغناطيس دائم.
أهم خصائصه:
- أحد طرفي الملف يكون قطباً شمالياً، والآخر قطباً جنوبياً.
- خطوط المجال تتقارب عند الأقطاب، ما يدل على أنها مناطق ذات شدة عالية.
- تكون خطوط المجال المغناطيسي أكثر تركيزًا في مركز الملف، وتتناقص كلما ابتعدنا عنه.
كيف نحدد اتجاه المجال المغناطيسي؟
باستخدام “قاعدة اليد اليمنى”:
تستخدم لتحديد اتجاه المجال حول سلك مستقيم أو ملف حلزوني:
خطوات تطبيق القاعدة:
- أمسك السلك باليد اليمنى.
- اجعل اتجاه الإبهام هو اتجاه التيار الكهربائي.
- تكون اتجاهات الأصابع الملفوفة هي اتجاه المجال المغناطيسي.
قاعدة اليد اليمنى – حول ملف حلزوني:
- إذا التف التيار مع عقارب الساعة ➡ يكون الطرف نهاية القطب الجنوبي.
- إذا التف التيار عكس عقارب الساعة ➡ يكون الطرف نهاية القطب الشمالي.
مقارنة سريعة:
| النوع | المجال المغناطيسي الناتج |
|---|---|
| سلك مستقيم | دوائر متحدة المركز حول السلك |
| ملف حلزوني | يشبه مجال مغناطيس دائم (قطب شمالي وجنوبي) |
المجال المغناطيسي حول سلك مستقيم
ما هو المجال المغناطيسي المتكون حول سلك مستقيم؟
عند مرور تيار كهربائي في سلك مستقيم، يتكون حوله مجال مغناطيسي على شكل دوائر متحدة المركز.
خصائص هذا المجال:
- كلما اقتربنا من السلك ➜ يكون المجال المغناطيسي أقوى.
- كلما ابتعدنا عن السلك ➜ يكون المجال المغناطيسي أضعف.
- تعتمد اتجاهات خطوط المجال المغناطيسي على:
- اتجاه التيار الكهربائي
- قاعدة اليد اليمنى:
- الإبهام: اتجاه التيار.
- الأصابع الملفوفة: اتجاه المجال المغناطيسي.
مقارنة بين المجال المغناطيسي في ملف حلزوني وفي سلك مستقيم
| وجه المقارنة | في ملف حلزوني | في سلك مستقيم |
|---|---|---|
| شكل خطوط المجال المغناطيسي | متقاربة عند قطبي الملف | على شكل دوائر حول السلك |
| التمركز أو التباعد | بعيدًا عن الملف تكون متباعدة | تبتعد كلما ابتعدنا عن السلك |
| شدة المجال المغناطيسي | أقوى داخل الملف | تضعف بعيدًا عن السلك |
| زيادة شدة التيار الكهربائي | يزداد المجال المغناطيسي | يزداد المجال المغناطيسي |
| عكس اتجاه التيار الكهربائي | ينعكس اتجاه المجال | ينعكس اتجاه المجال المغناطيسي |
ملاحظة:
كلما زاد شدة التيار الكهربائي في أي من الحالتين، سواء في الملف الحلزوني أو السلك المستقيم، فإن شدة المجال المغناطيسي تزداد.
لا تعليق