ما اسم القاعدة المستخدمة في تحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء، هو السؤال الرئيسي في هذه المقالة، والذي سيتضمن بحثًا كاملاً وسهلاً حول كيفية فهم مفهوم المغناطيسية في الفيزياء، وكيفية استخدامها بشكل صحيح. أساس مادي لتحديد اتجاه المغناطيسية، وكذلك تحديد المغناطيسات وأهم تطبيقاتها في الحياة اليومية، وكذلك في العديد من الصناعات الكبرى.
تعلم مفهوم المغناطيسية
قبل تحديد اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية، يجب أولاً إعطاء نظرة عامة على المغناطيسات والمجال المغناطيسي.
- المغناطيس، أو “المغناطيس” باللغة الإنجليزية، هو مادة أو كائن يولد مجالًا مغناطيسيًا ويجذب المواد المغناطيسية إليه، ويتميز بمجالها وقوتها واتجاهها.
- المجال المغناطيسي، ويسمى أيضًا الحث أو المجال، هو القوة التي تحدث في الفضاء حول جسم ممغنط ويتم قياسها في تسلا.
انظر أيضًا: ما هي الفيزياء وماذا تدرس؟
ما اسم القاعدة المستخدمة في الفيزياء لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية؟
اسم الطريقة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية هو قاعدة اليد اليمنى.
- حيث يشير إبهام اليد اليمنى إلى اتجاه حركة الشحنات، أي السرعة، بينما يكون اتجاه الأصابع الأخرى في اتجاه المجال المغناطيسي، فيكون اتجاه القوة عموديًا عليها بشكل افتراضي. سهم اتجاهي قادم من راحة اليد.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تنطبق حصريًا على الأشياء الموجبة الشحنة، لأنه في حالة الشحنات السالبة، يكون اتجاه القوة عكس الاتجاه الذي تم الحصول عليه بواسطة قاعدة اليد اليمنى.
- لذلك، عند التعامل مع الشحنات السالبة، يجب استخدام اليد اليسرى بدلاً من اليد اليمنى.
- يتطلب هذا السؤال الخوض في عالم الفيزياء الكلاسيكية، حيث أن أهم استخدام تاريخي للمغناطيس هو البوصلة، التي استخدمها البشر منذ العصور القديمة لتحديد الاتجاهات، منذ ظهورها في الصين عام 200 قبل الميلاد. من القرن الثالث عشر.
- القاعدة الثالثة لليد اليمنى.
- حيث يجب معرفة اتجاه التيار الكهربائي واتجاه المجال المغناطيسي، أي بسيط.
- إنها تسمى قاعدة اليد اليمنى.
تعرف على أهم استخدامات المغناطيس
تستخدم المغناطيسات في العديد من مجالات الحياة المختلفة وهي أدوات مهمة في العديد من المجالات المختلفة، بما في ذلك ما يلي:
- مجال طبي لتنشيط الدورة الدموية وعلاج التهاب المفاصل والعظام.
- الصناعة الكهربائية باستخدام التليفزيون أو المكيفات أو الثلاجات.
- صناعة سماعات الرأس. يعتبر المكون الرئيسي لمكبرات الصوت وأجهزة التسجيل.
- لبناء الألعاب. لحمل الدمى واللوحات التعليمية ولعب البناء والتشييد، تحتوي جميعها على أحجام مختلفة من المغناطيس.
- تركيب الملصقات. يتم استخدامها لتخزين وإدراج الصور والملاحظات الهامة.
- تستخدم للقطارات. تحتوي محركات القطارات وبعض المركبات على مغناطيس كهربائي، معظمها في بطاريات.
- تستخدم في بطاقة الائتمان. يوجد على ظهر بطاقة الائتمان مغناطيس صغير يستخدم لتخزين المعلومات الرقمية الشخصية لحامل البطاقة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: قوانين الفيزياء في الرموز
كيف تحسب القوة المغناطيسية؟
- من حيث المبدأ، يعتمد مقدار القوة المغناطيسية المتبادلة بين جسمين مشحونين على مقدار الشحنة على الجسم، بالإضافة إلى مقدار حركته والمسافة بين الجسمين.
- المعروف في معظم المشاكل عدا المراحل المتقدمة من دراسة القوة المغناطيسية.
- من الضروري إيجاد القوة المغناطيسية لجسم مشحون بحجم ثابت يتحرك بسرعة ثابتة ويوضع في مجال مغناطيسي منتظم.
- أي المجال المغناطيسي للجسم الآخر، وحتى إذا لم نعرف حجم المجال المغناطيسي، فلا يزال من الممكن استخدام هذه الطريقة.
- يمكن حساب المجال المغناطيسي بناءً على المسافة والتيار.
- حيث يمكن إيجاد القوة المغناطيسية بالعلاقة التالية:
- S = uxwxnx sin θ
- حيث “s” هي القوة المغناطيسية، (u) كمية الشحنة، “p” هي سرعة حركة الشحنات، “n” هي مقدار المجال المغناطيسي الذي يتحرك من خلاله الجسم،
و “θ” هي الزاوية بين اتجاه حركة الشحنات واتجاه المجال المغناطيسي.
عند استخدام النظام الدولي للوحدات، تكون وحدة القوة هي النيوتن، ووحدة السرعة م / ث، ووحدة المجال المغناطيسي هي تسلا.
أوجد اتجاه القوة المغناطيسية
نعلم أن القوة كمية متجهة، لذا فإن حساب سعة القوة المغناطيسية لا يكفي لوصف هذه القوة، لأنه من الضروري معرفة اتجاه هذه القوة.
- يمكن إيجاد اتجاه القوة المغناطيسية باستخدام (قاعدة اليد اليمنى) ؛ حيث يظهر إبهام اليد اليمنى اتجاه حركة الشحنات (اتجاه السرعة)، بينما نقوم بعمل اتجاه الأصابع الأخرى في اتجاه المجال المغناطيسي.
- وبالتالي، فإن اتجاه القوة في اتجاه السهم الافتراضي يكون خارج كف اليد وعموديًا عليها.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذا ينطبق فقط على الأشياء ذات الشحنات الموجبة.
- بينما عند الحديث عن الشحنات السالبة، يكون اتجاه القوة عكس الاتجاه الذي نحصل عليه عند استخدام قاعدة اليد اليمنى، مما يعني أنه يمكنك استخدام اليد اليسرى فقط بدلاً من اليد اليمنى للشحنات السالبة.
تعرف على المجال المغناطيسي
حيث يرتبط مفهوم القوة بمفهوم المجال، على سبيل المثال، إذا كانت لدينا شحنتان، فستكون هناك قوة بينهما دون أن تلمسها.
- يحدث تفاعل هاتين الشحنتين أو الأجسام المشحونة بسبب وجود مجال كهربائي.
- وينطبق الشيء نفسه على الأجسام المغناطيسية، حيث لا يتعين على المغناطيس أن يلمس ويقطع الحديد أو المغناطيسات الأخرى حتى تصبح القوة المغناطيسية سارية المفعول.
- حيث يوجد مجال مغناطيسي ووجوده يعني وجود قوة مغناطيسية.
قد تكون مهتمًا أيضًا. مفهوم وطبيعة الضوء في الفيزياء
تحديد المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو أداة تستخدم في الفيزياء لوصف القوة المغناطيسية حول المغناطيس إذا أردنا حساب القوة وليس لدينا معلومات حول المجال المغناطيسي.
يمكن العثور عليها، كما ذكرنا سابقًا، من خلال التيار في السلك والمسافة التي يتدفق فيها التيار الكهربائي من T إلى مسافة q من هذا السلك بالنسب التالية:
- g = μ0 × t / 2 × π × v
- عندما يكون “μ0” ثابتًا يُعرف باسم نفاذية الفراغ للمجال المغناطيسي، فهو يساوي 4π × 10-7 Tesla * m / ampere.
اعرف الفرق بين قاعدة اليد اليمنى وقاعدة اليد اليسرى
شرح مبسط باستخدام قاعدة اليد اليسرى لفليمينغ (المعروفة أيضًا باسم “قاعدة فليمنغ اليسرى للمحركات”).
- يمكننا إيجاد اتجاه القوة المؤثرة على المحرك عندما يكون تحت مجال مغناطيسي. وبالمثل، إذا تم إجبار موصل تحت مجال مغناطيسي، فسيحدث تيار في هذا الموصل، ويمكن أيضًا أن يكون اتجاه تلك القوة ؛ يظهر باستخدام قاعدة اليد اليمنى لفليمينغ.
- في قواعد اليد اليسرى واليمنى في Fleming، توجد علاقة بين المجال المغناطيسي والتيار والقوة، ويتم تحديد هذه العلاقة مباشرة بواسطة قاعدة Fleming لليسار وقاعدة Fleming اليمنى، على التوالي.
- لا تحدد هذه القواعد الحجم، ولكنها تشير بدلاً من ذلك إلى اتجاه إحدى المعلمات الثلاثة، المجال المغناطيسي، والتيار، والشدة، ومتى يكون اتجاه المعلمتين الأخريين معروفًا.
- تنطبق قاعدة Left Fleming بشكل أساسي على المحركات الكهربائية، وتركت قاعدة Fleming بشكل أساسي للمولدات.
قابل فليمينغ
- وهو من أشهر المهندسين الكهربائيين وتخصصنا في دراسة الفيزياء، اخترع أول صمام حراري أو أنبوب مفرغ.
- كما صمم جهاز الإرسال اللاسلكي الذي تم بواسطته أول إرسال لاسلكي عبر المحيط الأطلسي.
- وهو ما أكد قاعدة اليد المستخدمة في الفيزياء.
- كان فليمينغ الاكبر بين سبعة اخوة، وكان ابوه وزيرا في الجماعة.
- تم تعميد زوجته ماري آن في لانكستر في 11 فبراير 1850 كمسيحية متدينة ووعظ مرة في سانت مارتن في لندن لإثبات قيامته.
- في عام 1932، ساعد جون فليمنج ودوغلاس ديوار وبرنارد أكوورث في بناء حركة احتجاج التطور.
- ورث فليمنغ معظم ممتلكاته للجمعيات الخيرية المسيحية، وخاصة للفقراء.
- كان أيضًا مصورًا مشهورًا، مرسومًا بالألوان المائية، وكان يحب تسلق جبال الألب.
لذلك، في هذه المقالة المبسطة، أوضحنا لك ما تسمى القاعدة المستخدمة في الفيزياء لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية.
وتعلمنا عن مفهوم المغناطيس وأهم تطبيقاته وكيفية استخدامه.
نتمنى أن نكون قد أجابنا على جميع أسئلتك ونشكرك على الاستماع إلينا وأنت في رعاية الله.