ملتقى الفيزيائيين العرب - سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- الصف الثالث الثانوي (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=24)

سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

قبل البدء في الشرح إليكم هذا " المُجلد الذهبي "
حجمه 15.5 م.ب ، يحتوي على 25 ملف
( فلاشات ومقاطع فيديو )

توضح بشكل راااااائع المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار
و بصراحة تغنيكم عن قراءة هذا الموضوع ، وتساعدكم في الشرح .

رابط تحميل " المُجلد الذهبي " في المرفقات
( اضغط على الرابط التالي للتحميل ،،، )
V
V
V
V
V

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_1.rar

V

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار

مقدمة

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet1_1.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet1_2.jpg

هانز كريستيان أورستد فيزيائي وكيمائي دنمركي ( الشيء بالشيء يذكر ، ألا لعنة الله على الدانمارك ) أرسى قواعد علم الكهرومغناطيسية ، ففي عام 1820م أكتشف أورستد أن أي موصل يحمل تيارًا كهربائيًا يُحاط بمجال مغنطيسي ،( أي أن المغانط ليست المصدر الوحيد للمجال المغناطيسي ) فعندما أحضر أورستد إبرة ممغنطة ووضعها بالقرب من سلك يمر به تيار كهربائي تحركت الإبرة، ونظرًا لأن الإبرة الممغنطة لا تتحرك إلا بتأثير قوة مغنطيسية فإن التجربة أوضحت أن التيار الكهربائي ينتج مجالاً مغنطيسيًا .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet1_3.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet1_4.jpg

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

المجال المغناطيسي للتيار المستقيم

سببه :
عندما يسري تيار كهربائي في سلك فإنه ينتج مجال مغناطيسي حول السلك .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_10.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_01.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_03.jpg

تجربة لمشاهدته :
تجربة تخطيط المجال المغناطيسي لتيار كهربائي مستمر يمر في سلك مستقيم .

الأدوات :
ورق مقوى – بوصلة – سلك معزول – أميتر – مفتاح كهربائي – بطارية – برادة حديد – ريوستات

خطوات العمل :
1- نصل دائرة كما بالشكل

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_24.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_02.jpg

2- نرتب مجموعة البوصلات حول السلك ونلاحظ أنها تشير إلى اتجاه الزوال المغناطيسي الأرضي

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_07.jpg

3- نغلق الدائرة حتى يمر تيار مناسب خلالها ونلاحظ اتجاه الأقطاب الشمالية للبوصلات
4- نفتح الدائرة ونبعد البوصلات ثم ننثر برادة الحديد حول السلك – نقفل الدائرة ونطرق لوح الورق طرقا خفيفا
5- نفتح الدائرة ونبعد برادة الحديد ثم نرتب البوصلات حول السلك ونغلق الدائرة ونلاحظ اتجاه الأقطاب الشمالية للبوصلات لمعرفة اتجاه خطوط المجال حول السلك
6- نلاحظ أقطاب البطارية ونتعرف على تأثير اتجاه التيار على اتجاه المجال
7- نطبق قاعدة اليد اليمنى أو البريمة لماكسويل لتحديد اتجاه المجال حول السلك
8 - نرسم شكلا للمجال المغناطيسي حول السلك

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_11.gif

الاستنتاج :

شكل المجال المغناطيسي :
يكون على شكل حلقات مركزها السلك( دوائر متمركزة ) .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_08.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_09.jpg

قاعدة تحديد اتجاهه :
قاعدة اليد اليمنى المقبوضة و تنص على :
عند لف أصابع اليد اليمنى يشير الإبهام إلى اتجاه التيار الكهربائي ، وبقية الأصابع المُلتفة تشير إلى اتجاه خطوط المجال المغناطيسي .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_04.gif
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_05.jpg http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_06.jpg

العوامل المؤثرة عليه :
1- شدة التيار [ت] ( تناسب طردي )
حيث لوحظ من التجربة أنه بزيادة شدة التيار الكهربي في السلك وإعادة طرق لوح الورق المقوى يزداد تزاحم خطوط الفيض حول السلك حيث تصبح الدوائر أكثر ازدحاما ونستنتج من هذا ان شدة المجال تزداد بزيادة شدة التيار [ تناسب طردي ]
2- بعد النقطة عن مركز السلك [ف] ( تناسب عكسي )
حيث لوحظ من التجربة أن الدوائر التي تمثل خطوط المجال المغناطيسي تتزاحم بالقرب من السلك وتتباعد بتباعدها من هذا أن شدة المجال المغناطيسي للتيار تزداد بالاقتراب من السلك وتقل بالابتعاد عنه .
3- نوع الوسط المحيط بالسلك

قانون حساب شدته :

حم = ( μ × ت ) / ( 2 × π × ف )
μ ( معامل النفاذية ) = 4 π × 10 ^ –7 ويبر / أمبير متر
إذا :

حم = ( 2 × 10 ^-7 × ت ) / ف

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

المجال المغناطيسي للتيار الدائري

سببه :
عندما يسري تيار كهربائي في سلك دائري فإنه ينتج مجال مغناطيسي حول السلك .

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_12.jpg

تجربة عملية:
( تجربة مشابهة لتجربة السلك المستقيم ، مع ملاحظة تغيير شكل السلك المستقيم إلى سلك دائري )

الاستنتاج :

شكل المجال المغناطيسي :
يكون على شكل حلقات مغلقة حول السلك الدائري ، ما عدا حزمة ضيقة شبه متوازية تمر بمركز السلك الدائري

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_13.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_14.gif

قاعدة تحديد اتجاهه :
قاعدة اليد اليمنى المقبوضة
( نفس قاعدة تحديد اتجاه المجال المغناطيسي للتيار المستقيم )

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_15.jpg

العوامل المؤثرة عليه :
1 – شدة التيار (ت)
2 – نوع الوسط العازل
3 – نصف قطر اللفه (نق)
4 – عدد اللفات (ن)

قانون حساب شدته :
حم = ( μ × ت × ن ) / ( 2 × نق )
μ ( معامل النفاذية ) = 4 π × 10 ^ –7 ويبر / أمبير متر
إذا :

حم = ( 2 × π × 10 ^-7 × ت× ن ) / نق

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

المجال المغناطيسي للتيار الحلزوني

سببه :
عندما يسري تيار كهربائي في سلك دائري فإنه ينتج مجال مغناطيسي حول السلك.

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_16.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_17.jpg

تجربة :
تجربة تخطيط المجال المغناطيسي لتيار كهربائي يمر في ملف حلزوني

الأدوات : ورق مقوى – بوصلات – سلك معزول – أميتر – مفتاح كهربائي – بطارية – برادة حديد – ريوستات

خطوات التجربة
نصل دائرة كما بالرسم

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_22.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_23.jpg

نضع البوصلة عند أحد طرفي الملف ثم نقفل الدائرة

ونلاحظ البوصلة
نحرك البوصلة داخل الملف على طول محوره ونلاحظ اتجاه قطبها الشمالي
ننقل البوصلة إلى الطرف الثاني للملف ونكرر ما سبق - نعكس اتجاه التيار المار ونكرر ما سبق
نفتح الدائرة وننثر برادة الحديد عند طرفي الملف وعلى طول محوره من الداخل وحول الملف ثم نغلق الدائرة ونطرق لوح الورق المقوى طرقا خفيفا ونرسم شكل المجال.

الاستنتاج :

شكل المجال المغناطيسي :
خطوط شبه متوازية داخل الملف ومنحنيات خارجه

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_18.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_19.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_20.gif

قاعدة تحديد اتجاهه :
تبعا لقاعدة اليد اليمنى المعكوسه

http://www.phys4arab.net/uploood/naser/magnet_21.jpg

ونصها : عند لف أصابع اليد اليمنى بحيث تشير الأصابع إلى اتجاه التيار والإبهام يشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي
مع ملاحظة أن اتجاه المجال يكون في داخل الملف من الجنوبي إلى الشمالي وأما في خارج الملف فيكون من الشمالي إلى الجنوبي

العوامل المؤثرة عليه :
1 – شدة التيار (ت)
2 – نوع الوسط العازل
3 – طول الملف (ل) ( وليس طول سلك الملف ، انتبه )
4 – عدد اللفات (ن)

قانون حساب شدته :
حم = ( μ × ت × ن ) / ( ل )
μ ( معامل النفاذية ) = 4 π × 10 ^ –7 ويبر / أمبير متر
إذا :

حم = ( 4 × π × 10 ^-7 × ت× ن ) / ل

حم = 4 × π × 10 ^-7 × ت× نَ

نَ ( عدد اللفات في المتر ) = ن / ل
ن = طول سلك الملف / محيط اللفة الواحدة

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

تذكير :

في المشاركة رقم 2 ، مجلد يحتوي على 25 ملف ( فلاشات وفيديو )

أضغط على الرابط التالي :

أضغط هنا لمعرفة رابط تحميل المجلد

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

بارك الله فيك

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

يعطيك العافية أ/ ناصر

رد: سلسلة المُساعد(16): شرح ومناقشة " المجال المغناطيسي لبعض أشكال التيار "

بارك الله فيكم ، وجزيتم خيرا