محتويات
المجال المغناطيسي
يوجد المغناطيس في الطبيعة على شكل معدن المجنايت الذي يرمز له بالرمز Fe3 O4، ويتميز هذا المعدن بقدرته على جذب الأجسام الحديدية؛ لأنّه أحد أنواع أكاسيد الحديد، ويستخدم في الكثير من المجالات المختلفة، وأشهرها المغناطيس الكهربائي الذي يتولد حوله المجال المغناطيسي.
يُعرف المجال المغناطيسي بأنّه المجال الذي يتولد عند مرور التيار الكهربائي في الأسلاك، وأحياناً يُطلق عليه المجال الكهرومغناطيسي الذي يتناسب طردياً مع شدة التيار الكهربائي بالمصدر، وقد اهتم العلماء بمصطلح شدة المجال المغناطيسي وهو الأهم في علم الفيزياء.
شدة المجال المغناطيسي
تسمى كذلك بقوة المجال المغناطيسي وهي مقدار أو كمية القوة المغناطيسية المتجهة في الموصل الكهربائي، وتتناسب طردياً مع شدة التيار الكهربائي المار في هذا الموصل، وطردياً مع طول الموصل.
يقاس شدة المجال المغناطيسي بوحدة تسيلا وتساوي أمبير لكل متر، وتُمثل قوة المغنطة المستحثة في المادة، وفي المعادلات والقوانين الحسابية يستخدم مصطلح كثافة التدفق المغناطيسي عوضاً عن شدة المجال المغناطيسي، وعادة يتم حساب شدة المجال المغناطيسي من قانون أمبير أو قانون بيوت سفارت.
قانون حساب شدة المجال المغناطيسي
هو مقدار القوة المؤثرة في جسيم مشحون كهربائياً مقسوماً على محصلة السرعة اللحظية للجزيء في الشحنة الكهربائية، ويقاس المجال المغناطيسي بجهاز جوس ميتر.
| شدة المجال المغناطيسي=القوة المؤثرة على الجزيء÷(السرعة اللحظية للجزيء× الشحنة الكهربائية)، ولكلّ مفهوم وحدة قياس خاص به وهو كالآتي: |
|---|
| شدة المجال المغناطيسي (B)=تسلا (T) القوة المؤثرة على الجزيء (F)=نيوتن (N) |
مثال:
| احسب شدة المجال المغناطيسي لمغناطيس كهربائي مصنوع من الكروم إذا كانت قوة عزمه مقدارها 5 نيوتن، والسرعة اللحظية لجزيء الكروم مقدارها 3 متر في الثانية، ومقدار الشحنة الكهربائية التي تمر بالمغناطيس مقدراها 10 كولوم؟ |
|---|
| على قانون شدة المجال المغناطيسي بالمعادلة الرياضية: (B=F/(q*v |
قانون شدة المجال المغناطيسي بقانون أمبير
في السلك المستقيم
يذكر قانون أوم أنّ شدة التيار الكهربائي تتساوى عبر طول السلك، وعليه فإنّ شدة المجال المغناطيسي تساوي شدة التيار المستمر في السلك على مربع نصف قطر دوائر الخطوط المغناطيسية حول السلك باعتبار أنّ المادة المصنوعة منه السلك هي مادة منتظمة النفاذية المغناطيسية.
شدة المجال المغناطيسي=شدة التيار الكهربائي÷(2π× المسافة إلى السلك).
في السلك الحلقي
تبلغ شدة المجال المغناطيسي إذا كان السلك على شكل ملف حلقي هو النفاذية المغناطيسية للتيار الكهربائي إلى مربع نصف دوائر الخطوط المغناطيسية حول السلك.
شدة المجال المغناطيسي: =(نفاذية المغناطيسية×شدة التيار الكهربائي)÷( 2π× المسافة إلى السلك).
