الفيزياء فصل أول

ينشأ المجال المغناطيسي في الموصلات عند مرور

التيار الكهربائي فيها وقد أثبت ذلك العالم اورستد.

والموصلات المطلوب دراستها هي 

1- الموصل المستقيم الذي يمر به تيار :

القانون المستخدم لحساب المجال المغناطيسي عند

نقطة تبعد عن السلك مسافة ($\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">r</span>}$)هو

                                                  $\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">B</span>}<span\; style="font-size:36px;">=</span>\frac{{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\mu </span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">0</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\pi </span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">r</span>}}$

ويكون شكل خطوط المجال المغناطيسي عبارة عن دوائر

متحدة المركز مركزها أي نقطة على السلك

وذلك باستخدام قاعدة اليد اليمنى.

ومن العوامل التي تعتمد عليها قيمة المجال المغناطيسي :

-مقدار التيار ويزداد المجال بزيادة التيار

-بعد النقطة عن الموصل ويقل المجال بزيادة بعد النقطة 

2- الملف الدائري الذي يمر به تيار :

لحساب المجال المغناطيسي في مركز ملف دائري نستخدم القانون التالي:

     

                                                                  $\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">B</span>}<span\; style="font-size:36px;">=</span>\frac{{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\mu </span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">0</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">N</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">r</span>}}$

ويكون شكل خطوط المجال المغناطيسي في مركز الملف عبارة عن خطوط مستقيمة متوازية في المركز

وتنحني بعيدا عنه وذلك باستخدام قاعدة اليد اليمنى.

ومن العوامل التي تعتمد عليها قيمة المجال في مركز الملف الدائري هي :

            -مقدار التيار ويزداد المجال بزيادة التيار. 

            -عدد لفات الملف ويزداد المجال بزيادة عدد اللفات. 

           -نصف قطر الملف ويقل المجال بزيادة نصف قطر الملف .

 

3- الملف اللولبي الذي يمر به تيار :

لحساب المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي وعلى طول محوره وبعيدا عن الأطراف

  نستخدم القانون التالي :

                                                                $\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">B</span>}<span\; style="font-size:36px;">=</span>\frac{{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\mu </span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">0</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">N</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">L</span>}}$ 

ويكون شكل المجال المغناطيسي على طول محور الملف عبارة عن خطوط مستقيمة متوازية

 وتنحني خارج الملف حيث تشبه خطوط المجال المغناطيسي للمغناطيس المستقيم ونستطيع

تحديد أقطاب الملف من معرفة خصائص خطوط المجال  أو باستخدام قاعدة اليد اليمنى.

ومن العوامل التي تعتمد عليها قيمة المجال المغناطيسي داخل الملف اللولبي: 

      -مقدار التيار ويزداد المجال بزيادة التيار .

      -عدد اللفات ويزداد المجال بزيادة عدد اللفات. 

    -طول الملف ويقل المجال بزيادة طول الملف. 

القوة المغناطيسية بين موصلين متوازيين:

عند مرور التيار في موصلين متوازيين فإن قوة مغناطيسية تنشأ بينهما تكون تجاذب

 إذا كان التياران بنفس الاتجاه  وتكون تنافر إذا كان التياران متعاكسين .

القانون المستخدم لحساب القوة المتبادلة بين الموصلين المتوازيين هو:

                                                                          ${\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">F</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">12</span>}}<span\; style="font-size:36px;">=</span>{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">F</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">21</span>}}<span\; style="font-size:36px;">=</span>\frac{{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\mu </span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">0</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">1</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">L</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\pi </span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">r</span>}}$

تكون القوتان متساويتين ومتعاكستين أي ان:

                                                                             ${\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">F</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">12</span>}}<span\; style="font-size:36px;">=</span><span\; style="font-size:36px;">-</span>{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">F</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">21</span>}}$

العوامل التي تعتمد عليها قيمة القوة المتبادلة بين السلكين هي:

        -مقدار كل من التيارين وتزداد القوة بزيادتهما. 

        -الطول المتأثر بالقوة وتزداد القوة بزيادة الطول. 

        - المسافة بين السلكين وتقل القوة بزيادة المسافة.

 ويمكننا حساب القوة التبادلة في وحدة الأطوال من الموصل بقسمة المعادلة على

 طول الموصل لتصبح:

                                                                             $\frac{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">F</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">L</span>}}<span\; style="font-size:36px;">=</span>\frac{{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\mu </span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">0</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">1</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">I</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}}}{\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">\pi </span>}\mathrm{<span\; style="font-size:36px;">r</span>}}$

وتكون وحدتها نيوتن/متر