سلسلة المُساعد(17): شرح ومناقشة " قانون لابلاس + قانون لورنتز"

ناصر اللحياني · #1 07-03-2008, 16:50

بسم الله الرحمن الرحيم

أخوتي الكرام ، السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ، وبعد :

بين أيديكم الدرس السابع عشر من سلسلة المُساعد ، والتي تتطرق إلى :

" قانون لابلاس + قانون لورنتز "

ناصر اللحياني · #2 07-03-2008, 17:01

قانون لابلاس
( تأثير مجال مغناطيسي منتظم على تيار مستقيم )

المركيز دو لابلاس ( 1749 - 1827م ) ، فلكي ورياضي فرنسي اشتهر بكثر من النظريات ومنها تأثير مجال مغناطيسي منتظم على تيار مستقيم .

تجربة عملية

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace6.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace6.swf

الخطوات :
نضع سلك حر الحركة بين طرفي مغناطيس منتظم على شكل حرف U ، ثم نقوم بالآتي :
( 1 ) إمرار تيار كهربائي في السلك الموصل
( 2 ) عكس اتجاه التيار
( 3 ) عكس اتجاه المغناطيس
( 4 ) إبعاد المغناطيس وإمرار التيار .

الملاحظة :

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace1.swf]WIDTH=550 HEIGHT=350[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace1.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace2.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace2.swf

نلاحظ عند إمرار التيار أن السلك يتحرك .
وعند عكس اتجاه التيار فإن السلك يتحرك في الاتجاه المعاكس
وعند عكس اتجاه المغناطيس فإن السلك يتحرك في الاتجاه المعاكس
وعند إبعاد المغناطيس وإمرار التيار فإن السلك لا يتحرك

الاستنتاج :
أي سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم ويمر به تيار ، فإنه يتعرض لقوة مغناطيسية يحدد اتجاهها وفق قاعد اليد اليمنى المفتوحة ( المنبسطة )

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace3.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace3.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace5.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace5.swf

وتعطى القوة من العلاقة التالية :

ق = ل × حم × ت × جاي

( حيث أن ي : هي الزاوية بين اتجاه التيار واتجاه المغناطيس )

قاعدة اليد اليمنى المفتوحة :

عند مدّ ( بسط ) اليد اليمنى ، فإن الإبهام يشير إلى اتجاه التيار الكهربائي ، وبقية الأصابع تشير إلى اتجاه المجال المغناطيسي ، وتكون القوة المغناطيسية خارجة من راحة اليد .

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace7.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace7.swf

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace8.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace8.swf

ملاحظات :
القوة المغناطيسية تكون أكبر ما يمكن عند ( ي = 90 ) ، أي عندما يكون المجال المغناطيسي عمودي على السلك ( التيار ) ، وتكون مساوي للصفر عندما ( ي = صفر ) أي عندما يكون المجال المغناطيسي موازي للسلك ( التيار ) .

تفسير حدوث قوة مغناطيسية عند وضع سلك يمر به تيار في مجال مغناطيسي منتظم :

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace4.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/laplace4.swf

نعلم أن المجال المغناطيسي بين قطبي مغناطيس في تجربتنا هذه يكون منتظما ، ونعلم أيضا أنه عند مرور التيار الكهربي في الموصل يتولد حوله مجال مغناطيسي تكون خطوط المجال على شكل دوائر منتظمة متحدة المركز ، وبالتي فإن خطوط مجال التيار للسلك وخطوط المجال المغناطيسي المنتظم المؤثر تكون في اتجاه واحد في أحد جانبي السلك [ في الشكل هنا يسار السلك ] بينما في الجانب الآخر من السلك تكون خطوط مجال التيار وخطوط المجال المغناطيسي المؤثر في اتجاهين متضادين ، و بالتالي تحدث حركة للسلك بسبب محصلة هاتين القوتين على تحريك السلك من جانب إلى آخر كما.

وهنا أربع مقاطع فيديو تشرح قانون لابلاس :

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

ناصر اللحياني · #3 07-03-2008, 17:12

قانون لورنتز
تأثير المجال المغناطيسي على الشحنات الكهربائية التي تتحرك في السلك

هندريك أنطون لورنتز( 1853-1928م). فيزيائي هولندي، ذاع صيته بسبب نظريته الإلكترونية للمادة، وشارك الفيزيائي الهولندي بيتر زيمان جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1902م.لاكتشافهما تأثير المغنطيسية على الضوء والذي عرف باسم تأثير زيمان ( ظاهرة زيمان ) .

درس لورنتز القوى المؤثرة على الشحنات الكهربائية التي تتحرك في السلك ، وتوصل إلى النتيجة التالية :
القوة المؤثرة على السلك حسب قانون لابلاس هي عبارة عن محصلة القوى المؤثرة على الشحنات الكهربائية التي تتحرك في هذا السلك .

ق = ش × حم × ع × جاي

الفرق بين قانون لابلاس وقانون لورنتز

لابلاس : تدرس القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك مستقيم يمر به تيار كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي .

لورنتز : تدرس القوة المغناطيسية المؤثرة على الشحنات الكهربائية في سلك موضوع في مجال مغناطيسي .

استنتاج علاقة لورنتز من علاقة لابلاس :
ق = ل × حم × ت × جاي

وبما أن : ت = ش / ز

إذا :
ق = ( ل × حم × ش × جاي ) / ز

وبما أن : ع = ل / ز

إذا :
ق = ش × حم × ع × جاي

حركة الشحنات التي تدخل المجال المغناطيسي بشكل عمودي :

[flash=http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Lorentz.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]
http://www.phys4arab.net/uploood/naser/Lorentz.swf

إذا دخلت شحنة كهربائية مجال مغناطيسي بشكل عمودي فإنها تسلك مسارا دائريا ، نصف قطره يتناسب مع كل من كتلة الشحنة وسرعتها وعكسيا مع كل من مقدار الشحنة وشدة المجال .

ناصر اللحياني · #4 07-03-2008, 17:14

ملاحظة :

لحفظ أي فلاش ، أضغط على الرابط الموجود تحت الفلاش
بزر الفأرة الأيمن ثم أختر " حفظ الهدف بإسم " ...........

عادل الثبيتي · #5 07-03-2008, 17:58

يعطيك العافيه وبارك الله فيك وجزاك الله خيـــــــــــراً ،،،

ياسمين · #6 07-03-2008, 23:09

بــارك الله فيــك ،،، وجــزيت كــل خيـــــر.....

ناصر اللحياني · #7 08-03-2008, 19:20

شكرا للجميع ، وجزيتم خيرا .

ahsh · #8 11-03-2008, 17:15

بوركت خصوصا ان الفلاشات تساعد على الفهم بطريقة سهلة ومفيدة:m_yes:

kingstars18 · #9 11-03-2008, 19:40

بارك الله فيك

الطموح · #10 11-03-2008, 19:49

جزاك الله الجنه

		ملتقى الفيزيائيين العرب > قسم المناهج الدراسية > فيزياء المرحلة الثانوية. > الصف الثالث الثانوي
سلسلة المُساعد(17): شرح ومناقشة " قانون لابلاس + قانون لورنتز"

الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)

حسابٌ واحد لجميع خدماتنا !