الكهرمغناطيسية
- ادرس الشكل التالي ثم أجب عما يليه:
1) ماذا تسمى هذه التجربة؟
تجربة أورستد
2) ما اسم العالم الذي أجرى هذه التجربة؟
أورستد
3) يتولد المجال المغناطيسي عندما تكون الدارة مفتوحة أم مغلقة؟
عندما تكون الدارة مغلقة
4) لماذا لا يتولد المجال المغناطيسي عندما تكون الدارة مفتوحة؟
لأنه لا يمر في الموصل تيار كهربائي
5) ما الدليل على تولد المجال المغناطيسي عندما تكون الدارة مغلقة؟
انحراف إبرة البوصلة
6) ما مصدر المجال المغناطيسي المتولد في الشكل؟
التيار الكهربائي الذي يمر في الموصل يولد مجال مغناطيسي
- ما هو المغناطيس الكهربائي؟
إذا كان هناك موصل يمر فيه تيار كهربائي ملفوفاً على قضيب من الحديد فإنه يتولد مجال مغناطيسي يعمل على مغنطة قضيب الحديد فيصبح مغناطيساً كهربائياً.
- إذا توقف التيار الكهربائي يتلاشى المجال المغناطيسي ويتوقف المغناطيس الكهربائي عن العمل.
- علام تعتمد قوة المغناطيس الكهربائي؟
1. عدد لفات الموصل، طردية.
2. مقدار التيار المار في الموصل، طردية.
- كما علمنا أن التيار الكهربائي يولد مجالاً مغناطيسياً، كذلك فإن المجال المغناطيسي من الممكن أن يولد تياراً كهربائياً أيضاً.. كيف يحدث ذلك؟
اكتشف العالم مايكل فارادي ذلك، عند تحريك مغناطيس داخل ملف من موصل معزول، يتولد في الملف تيار كهربائي، وعندما يتوقف المغناطيس عن الحركة يتوقف مرور التيار الكهربائي، ويمكن أيضاً تحريك الملف بدلاً من المغناطيس لتوليد التيار.
_1650407231.png)
تطبيقات المغناطيسية
- في الصناعة، تستخدم المغانط الكهربائية في الروافع المغناطيسية لرفع الأحمال الحديدية (الخردة) ونقلها من مكان الى آخر.
- تعد المغانط مكوناً أساسياً في المحرك الكهربائي والمولد الكهربائي.
المحرك الكهربائي
- يستخدم المحرك في الأجهزة التي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية.
- مثال: ألعاب الأطفال، المروحة، والخلاط الكهربائي.
- مم يتكون المحرك؟
الأجزاء الرئيسية للمحرك هي:
1. المغناطيس الكهربائي: يتكون من ملف من أسلاك ملفوفة على قالب من الحديد.
2. مغناطيس دائم يحيط بالملف.
3. محور دوران.
- مبدأ عمل المحرك:
عند وصله بمصدر للتيار الكهربائي يتمغنط المغناطيس الكهربائي، وينشأ بين أقطابه وأقطاب المغناطيس الدائم قوى مغناطيسية تؤدي إلى دوران الملف حول محور يمر في منتصفه.
المولد الكهربائي
- يستخدم في تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية.
- مثال: في محطات توليد الكهرباء، لتوليد التيار الكهربائي اللازم لإضاءة المدن.
- مم يتكون المولد الكهربائي؟
يتكون من ملفات عدة تدور بين أقطاب مغانط ضخمة.
أتحقق: صفحة (116)
علم يدلُّ انحراف إبرة بوصلة توضع أسفل موصل يمرُّ فيه تيار كهربائيٌّ؟
الإجابة: يدل على أن التيار الكهربائي يولد حوله مجال مغناطيسي.
تجربة أصنع مغناطيسًا كهربائيًا صفحة (117)
التحليل والاستنتاج:
- أحلل: علام يدلُّ انجذاب مشابك الورق إلى المسمار؟
الإجابة: يدل على أن المسمار قد تمغنط.
- أصف: ماذا يحدث لمشابك الورق عند فتح الدارة الكهربائية؟
الإجابة: تبتعد عن المسمار.
- أستنتج: لماذا يسمَّى النموذج الذي صنعته مغناطيسا كهربائيا؟
الإجابة: لأن مصدر المجال المغناطيس هو التيار الكهربائي.
- أتوقع: كيف يمكن زيادة قوة المغناطيس الكهربائيِّ؟
الإجابة المحتملة: استخدام بطارية أقوى، استخدام أكثر من بطارية، زيادة التيار الكهربائي، زيادة عدد لفات السلك.
أفكر: صفحة (118)
أذكر مزايا استخدام المغناطيس الكهربائيِّ بدلا من المغناطيس الدائم في الرافعة المغناطيسية المبينة في الشكل ( 8).
الإجابة: المغناطيس الكهربائي يمكن التحكم في تشغيله أو إيقافه عن العمل بعكس المغناطيس الدائم، لذا فإن استخدام المغناطيس الكهربائي مما يسهل عملية نقل المواد وإنزالها في المكان المراد نقلها إليه.
أتحقق: صفحة (119)
أصف مبدأ عمل المحرك الكهربائيِّ.
الإجابة: عند وصل المحرك مع مصدر للتيار الكهربائي، يتمغنط المغناطيس الكهربائي، وينشأ بين أقطابه وأقطاب المغناطيس قوى مغناطيسية تؤدي إلى دوران الملف حول محور يمر في منتصفه.
أبحث: صفحة (120)
ما مصادر الطاقة الحركية المستخدمة في محطات توليد الكهرباء لتدوير المولدات الكهربائية؟
الإجابة: إجابة محتملة: يمكن تشغيل المولدات بالاعتماد على الطاقة الناتجة من احتراق مشتقات النفط، أو الغاز الطبيعي، كما يمكن تشغيلها بالاعتماد على طاقة المياه المتدفقة.