المغناطيسية والأسلاك الحاملة للتيار
مُقدَّمالمحرك الكهربائي: تيار + مغناطيس = دوران
- داخل كل محرك كهربائي، توجد سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي — ويتم دفعه.
- وبما أن التيار هو مجرد شحنات متحركة، فإن المجال يدفع الـ سلك بأكمله بشكل جانبي.
- بعكس اتجاه التيار كل نصف دورة، يتحول هذا الدفع إلى دوران مستمر.
- يُعدّ هذا "تأثير المحرك" وعكسه مصدر طاقة لمعظم آلاتنا.
تأثير المحرك
- سلك يمر به تيار $I$ وطوله $L$ في مجال $B$ يشعر بقوة $F = BIL$.
- مثل القوة المؤثرة على شحنة فردية، فهي عمودية على كل من التيار والمجال.
- عكس التيار أو المجال، وتنقلب اتجاه القوة.
- تيار أكبر، أو مجال أقوى، أو سلك أطول، كلها تؤدي إلى قوة أكبر.
القوة المؤثرة على تيار
غيّر المجال والتيار والطول وراقب استجابة قوة تأثير المحرك.
سلك $0.5\ \text{m}$ يحمل تيار $4\ \text{A}$ عبر مجال $2\ \text{T}$. ما القوة التي يشعر بها، بـ $\text{N}$؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
$F = BIL = 2 \times 4 \times 0.5 = 4\ \text{N}$.
القوة المؤثرة على سلك يمر به تيار في مجال مغناطيسي هي:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
$F = BIL$ — قوة تأثير المحرك المؤثرة على تيار.
عكس التيار المار في السلك يعكس اتجاه القوة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
عكس التيار (أو المجال) يقلب اتجاه القوة.
حدد جميع التغييرات التي تزيد من قوة تأثير المحرك المؤثرة على سلك.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
يزداد $F = BIL$ مع المجال والتيار والطول. يعطي التيار الموازي قوة صفرية.
قاعدة اليد اليسرى لفلمنج
- وجه يدك اليسرى: الإصبع الأول = المجال، الإصبع الثاني = التيار، الإبهام = القوة.
- امسكها بزاوية قائمة لتعطيك الاتجاهات الثلاثة العمودية.
- إنها الطريقة السريعة لمعرفة اتجاه دفع السلك.
- (استخدم اليد اليسرى لقوة التيار؛ بينما اليد اليمنى كانت لسرعة الشحنة الموجبة.)
أي قاعدة يد تعطيك القوة المؤثرة على سلك حامل للتيار؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تعطي قاعدة اليد اليسرى لفلمنج القوة المؤثرة على تيار: المجال، التيار، القوة.
التيار يولد مجاله الخاص أيضاً
- العكس صحيح أيضاً: سلك يحمل تياراً يُنتج مجالاً مغناطيسياً حوله.
- لف السلك في ملف، وتجمع المجالات لتكوين مغناطيس كهربائي قوي.
- أطفئ التيار ويختفي المجال — وهو مغناطيس قابل للتحكم.
- تُستخدم المغناطيسات الكهربائية لرفع سيارات الخردة، وتشغيل أجراس الأبواب، وتحريك مكبرات الصوت.
ملف من الأسلاك الحاملة للتيار يعمل كـ ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تتضاف مجالات الملف المغناطيسية لتكوين مغناطيس كهربائي قوي قابل للتشغيل والإيقاف.
استخدم اليد اليسرى (قاعدة Fleming لليد اليسرى) لقوة المؤثر على سلك يحمل تياراً — فمن السهل الخطأ في اختيار اليد.也需要 القوّة أن يسري التيار عبر المجال: فالسلك الذي يمر به تيار متوازي مع المجال لا يشعر بأي قوة.
سلك طوله $0.5\ \text{m}$ يمر به تيار $4\ \text{A}$ عبر مجال $2\ \text{T}$.
- $F = BIL = 2 \times 4 \times 0.5 = 4\ \text{N}$.
ضاعف التيار إلى $8\ \text{A}$ وتتضاعف القوة لتصبح $8\ \text{N}$.
سلك يحمل تياراً في مجال مغناطيسي يشعر بقوة "تأثير المحرك" $F = BIL$، عمودية على التيار والمجال (قاعدة Fleming اليسرى). عكس التيار أو المجال يعكس اتجاهها. كما أن التيار يُنتج مجالاً — وهو أساس المغناطيس الكهربائي.