إذا كان السلك موازيًا للمجال المغناطيسي، فعندئذ تكون القوة، لأن المجال المغناطيسي هو قوة تحدث في الفضاء المحيط بالجسم المغناطيسي أو الموصل الذي يمر عبر تيار كهربائي، وفي هذه المقالة سنتحدث بالتفصيل. على المجال المغناطيسي، وسنشرح تأثيره على السلك الموازي لخطوط هذا المجال.
محتويات
ما هو المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو حقل متجه يصف التأثير المغناطيسي على الشحنات الكهربائية المتحركة والتيارات الكهربائية والمواد المغناطيسية. لوصف شكل هذه القوة المغناطيسية، تُستخدم خطوط المجال، وخطوط المجال هي خطوط تُستخدم لتمثيل المجالات المغناطيسية، كما هو موصوف. هذه الخطوط هي حجم واتجاه المجال، وحركة خطوط المجال المغناطيسي من الشمال إلى الجنوب، حيث أن الخطوط تدخل القطب الجنوبي وتغادر القطب الشمالي من ثنائيات الأقطاب المغناطيسية، ويمكن حساب خطوط المجال في كل موضع في المجال المغناطيسي وبالتالي يتم استخدام شدة خطوط المجال للإشارة إلى القوة من الميدان.
في الواقع، يؤثر المجال المغناطيسي على الموصلات الكهربائية، من خلال ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي، وهي ظاهرة يولد فيها المجال المغناطيسي المتغير من خلال موصل كهربائي قوة دافعة كهربائية، كما يحدث عندما يكون هناك حركة نسبية بين المغناطيس والكهرباء. الموصل، يتغير التدفق المغناطيسي وبالتالي يخلق قوة دافعة كهربائية في الموصل، وهذه القوة الدافعة الكهربائية سوف تولد تيارًا مستحثًا داخل الموصل.
إذا كان السلك موازيًا للمجال المغناطيسي، فإن القوة تساوي
إذا كان السلك موازيًا للمجال المغناطيسي، فإن القوة غير موجودة أو تساوي الصفر، ولكن إذا تم وضع السلك بشكل عمودي على المجال المغناطيسي، فسيؤثر هذا المجال بشدة على السلك، على سبيل المثال، افترض أن هناك سلك موصل له طول ولا يمر عبره تيار كهربائي، وفي هذه الحالة لن يتأثر بقوة مغناطيسية أو كهربائية، وبالتالي سنفترض أنه تم وضع قطعتين من القضبان المغناطيسية بالقرب من هذا السلك، بحيث يواجه القطب الشمالي لأحد القضيبين القطب الجنوبي للقضيب المغناطيسي الآخر، وبالتالي سيتم إنشاء مجال مغناطيسي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، وبالتالي ستؤثر القوة على هذا السلك إذا كان متعامدًا لخطوط المجال بين القضبان المغناطيسية، ولكن إذا كان الموصل أو السكة موازية لهذه الخطوط، فلن يؤثر المجال المغناطيسي على السلك بأي قوة.
في الواقع، يتم وصف التفاعل المغناطيسي من حيث المجال المغناطيسي المتجه، حيث ترتبط كل نقطة في المجال بمتجه يحدد القوة التي يمكن أن تتعرض لها الشحنة المتحركة عند تلك النقطة، وتنتج جميع الجسيمات المشحونة أثناء الحركة مجالات مغناطيسية . الحقول المغناطيسية، وبعض الجسيمات مثل الإلكترونات تنتج مجالات مغناطيسية معقدة نسبيًا مقارنة بالمجالات المغناطيسية الأخرى.
قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية
تُستخدم قاعدة اليد اليمنى أو ما يسمى بقاعدة فليمنغ اليمنى لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية، وتلخص الخطوات التالية كيفية استخدام هذه القاعدة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية، على النحو التالي
- يتم تمديد كف اليد اليمنى أفقياً وبالتوازي مع الورقة.
- يجب أن يشير الإبهام في اتجاه التيار الكهربائي.
- يجب أن تشير بقية الأصابع في اتجاه المجال المغناطيسي.
- سيكون اتجاه القوة المغناطيسية عموديًا على راحة اليد ومنها.
من الممكن أيضًا تحديد اتجاه المجال المغناطيسي الذي ينشأ بسبب مرور التيار في ملف دائري من خلال الخطوات التالية
- وجه أصابعك في اتجاه التيار الكهربائي في الملف الدائري.
- يجب أن تواجه كف اليد الملف.
- سيكون اتجاه المجال المغناطيسي في نفس اتجاه الإبهام.
في نهاية هذا المقال، علمنا أنه إذا كان السلك موازيًا للمجال المغناطيسي، فإن القوة غير موجودة أو تساوي الصفر، كما أوضحنا بالتفصيل ما هو المجال المغناطيسي، وذكرنا خطوات طريقة تطبيق قاعدة اليد اليمنى لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية.