Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
فهم المغناطيسية و اثر مرور تيار في سلك وملف دائري ولولبي
المغناطيس له قطبان قطب شمالي وقطب جنوبي
الأقطاب المختلفة تنشأ بينها قوة تجاذب .. والأقطاب المتشابهة تنشأ بينها قوة تنافر
لماذا سمي القطب الشمالي للمغناطيس بهذا الأسم ولماذا يتجة نحو الشمال الجغرافي
النطاقات المغناطيسية
يوجد داخل الذرات مغناطيسات صغيرة تدعى النطاقات الحديد يحتوي على نطاقات والنحاس يحتوي على نطاقات
نطاقات الحديد يمكن ترتيبها بإتجاه واحد وتتحول إلى قطعة تشبه المغناطيس
نطاقات النحاس لا يمكن ترتيبها وتلغي النطاقات بعضها البعض
تجربة النطاقات المغناطيسية
مقارنة بين سلوك النطاقات المغناطيسية في الحديد والنحاس
تحتوي المواد على نطاقات مغناطيسية صغيرة داخل ذراتها. في هذه التجربة، سنستكشف كيف تتصرف هذه النطاقات عند تقريب مغناطيس منها.
الحديد يحتوي على نطاقات يمكن ترتيبها في اتجاه واحد لتصبح ممغنطة، بينما نطاقات النحاس لا يمكن ترتيبها وتلغي بعضها البعض.
كيفية استخدام التجربة:
اسحب المغناطيسين نحو قطعتي الحديد والنحاس ولاحظ الفرق في سلوك النطاقات المغناطيسية
الحديد
N-S
مغناطيس الحديد
قطعة حديد - النطاقات قابلة للترتيب
النحاس
N-S
مغناطيس النحاس
قطعة نحاس - النطاقات غير قابلة للترتيب
الحديد (مادة مغناطيسية)
- يحتوي على نطاقات مغناطيسية يمكن تحريكها
- يمكن ترتيب النطاقات في اتجاه واحد عند تعرضها لمجال مغناطيسي
- تتحول إلى مغناطيس عند ترتيب النطاقات
- يحتفظ ببعض المغناطيسية حتى بعد إزالة المغناطيس الخارجي
النحاس (مادة غير مغناطيسية)
- يحتوي على نطاقات مغناطيسية ولكنها ثابتة
- لا يمكن ترتيب النطاقات حتى في وجود مجال مغناطيسي قوي
- تلغي النطاقات تأثير بعضها البعض
- لا يكتسب مغناطيسية عند تعرضه لمجال مغناطيسي
الاستنتاج
الفرق الرئيسي بين الحديد والنحاس هو في ترتيب النطاقات المغناطيسية. في الحديد، يمكن للنطاقات أن تترتب في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي مما يجعل القطعة بأكملها ممغنطة. أما في النحاس، تبقى النطاقات عشوائية التوجه وتلغي بعضها البعض حتى في وجود مجال مغناطيسي خارجي.
هذا يفسر يمكن تحويل الحديد إلى مغناطيس بينما النحاس لا يمتلك هذه الخاصية.
تجربة تفاعلية: المغناطيسات الدائمة والمؤقتة
استكشف الفرق بين المغناطيسات الدائمة والمؤقتة من خلال هذه التجربة التفاعلية.
قم بتجربة الخصائص المختلفة لكل نوع وشاهد كيف يتفاعلان مع المجالات المغناطيسية.
المغناطيس الدائم
المغناطيس الدائم يحافظ على مجاله المغناطيسي بشكل دائم دون الحاجة إلى مصدر خارجي.
يتكون من مواد مغناطيسية صلبة مثل الحديد والكوبالت والنيكل أو سبائكها.
N
S
المغناطيس المؤقت
المغناطيس المؤقت يفقد مغناطيسيته عندما يزول المجال المغناطيسي الخارجي.
يمكن صنعه عن طريق لف سلك حول مادة قابلة للمغنطة وتمرير تيار كهربائي خلال السلك.
N
S
مقارنة بين المغناطيس الدائم والمؤقت
الخاصية
المغناطيس الدائم
المغناطيس المؤقت
مصدر المغناطيسية
داخلي (بنية المادة)
خارجي (تيار كهربائي أو مجال مغناطيسي)
مدة الاستمرارية
دائمة لفترات طويلة
مؤقتة (طالما المصدر موجود)
قوة المجال المغناطيسي
ثابتة عادة
قابلة للتعديل
التطبيقات الشائعة
مكبرات الصوت، البوصلة، الأبواب المغناطيسية
المحولات، المولدات الكهربائية، الرافعات المغناطيسية
التكلفة
منخفضة إلى متوسطة
منخفضة إلى عالية (حسب التصميم)
المقطع التالي يبين كيف نحصل على مغناطيس مؤقت ومغناطيس دائم وكيف نفقد المغناطيس مغنطتة
في هذة المحاكاة سوف يتم رسم خطوط المجال والإطلاع على الصفات التالية
خطوط المجال المفناطيسي هي خطوط وهمية تكون مسارات مغلقة 
تتجه من القطب الشمالي إلى الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي إلى الشمالي داخل المغناطيس
اتجاه المجال عند أي نقطة هو المماس لخط المجال عند تلك النقطة
خطوط المجال لا يمكن أن تتقاطع
تتكاثف خطوط المجال عند الأقطاب وأقل ما يمكن عند الوسط
ملاحظة هناك مجال منظم وغير منتظم
المجال المنتظم ثابت المقدار والإتجاه عند جميع النقاط خطوطه مستقيمة متوازية
المجال غير المنتظم هو غير ثابت المقدار أو الاتجاه أو كلاهما معا
مثال 1) المغناطيس قادر على جذب المواد ( الحديد - النيكل - الكوبالت ) ولا يستطيع جذب باقي المواد مثل النحاس
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 2)عند كسر مغناطيس إلى قطع فإن كل جزء يكون مغناطيس لة قطبان ما هو السبب
الموجة الكهرومغناطيسية
اكتشف العالم الدنماركي هانز أورستد 1820 أثناء تجربة مهمة أنّ الإبرة المغناطيسية تنحرف إذا ما اقتربت من سلك يمر به تيار كهربائي، وبعد هذا الاكتشاف استنتج أنّ المجالات المغناطيسية تحدث نتيجة تيارات صغيرة سببها حركة داخل ذرات المادة
BR> في هذة المحاكاة في البداية حدد اتجاه مرور التيار في سلك وراقب برادة الحديد واتجاه البوصلة
ومن الممكن أن نغير اتجاه التيار راقب اتجاه المجال
محاكاة المجال الناتج عن مرور تيار في ملف دائري
في هذة المحاكاة نمرر تيار في ملف دائري
مرور تيار في ملف دائري يولد مجال مغناطيسي عند كل طرف دوائر متحدة المركز وفي مركز الملف مجال منتظم استخدم قاعدة القبضة لتحديد اتجاه المجال
محاكاة المجال الناتج عن مرور تيار في ملف لولبي
في هذة المحاكاة يمر تيار في ملف لولبي وراقب المجال
مرور تيار في ملف لولبي يولد مجال مغناطيسي خارج الملف مجال غير منتظم وفي محور الملف مجال منتظم استخدم قاعدة القبضة لتحديد اتجاه المجال
بجعل الاصابع اتجاه التيار وتكون الابهام هي اتجاه المجال داخل الملف.......... ( الابهام تشير إلى قطب شمالي )
احد التطبيقات على المغناطيس الكهربائي (الجرس الكهربائي )
مثال 4) حدد اين يوجد القطب الشمالي للملف التالي
يمين - يسار
فهم المغناطيسية و اثر مرور تيار في سلك وملف دائري ولولبي |
المغناطيس له قطبان قطب شمالي وقطب جنوبي
الأقطاب المختلفة تنشأ بينها قوة تجاذب .. والأقطاب المتشابهة تنشأ بينها قوة تنافر
لماذا سمي القطب الشمالي للمغناطيس بهذا الأسم ولماذا يتجة نحو الشمال الجغرافي
النطاقات المغناطيسية
يوجد داخل الذرات مغناطيسات صغيرة تدعى النطاقات الحديد يحتوي على نطاقات والنحاس يحتوي على نطاقاتنطاقات الحديد يمكن ترتيبها بإتجاه واحد وتتحول إلى قطعة تشبه المغناطيس
نطاقات النحاس لا يمكن ترتيبها وتلغي النطاقات بعضها البعض
تجربة النطاقات المغناطيسية
مقارنة بين سلوك النطاقات المغناطيسية في الحديد والنحاس
تحتوي المواد على نطاقات مغناطيسية صغيرة داخل ذراتها. في هذه التجربة، سنستكشف كيف تتصرف هذه النطاقات عند تقريب مغناطيس منها.
الحديد يحتوي على نطاقات يمكن ترتيبها في اتجاه واحد لتصبح ممغنطة، بينما نطاقات النحاس لا يمكن ترتيبها وتلغي بعضها البعض.
كيفية استخدام التجربة:
اسحب المغناطيسين نحو قطعتي الحديد والنحاس ولاحظ الفرق في سلوك النطاقات المغناطيسية
الحديد
مغناطيس الحديد
قطعة حديد - النطاقات قابلة للترتيب
النحاس
مغناطيس النحاس
قطعة نحاس - النطاقات غير قابلة للترتيب
الحديد (مادة مغناطيسية)
- يحتوي على نطاقات مغناطيسية يمكن تحريكها
- يمكن ترتيب النطاقات في اتجاه واحد عند تعرضها لمجال مغناطيسي
- تتحول إلى مغناطيس عند ترتيب النطاقات
- يحتفظ ببعض المغناطيسية حتى بعد إزالة المغناطيس الخارجي
النحاس (مادة غير مغناطيسية)
- يحتوي على نطاقات مغناطيسية ولكنها ثابتة
- لا يمكن ترتيب النطاقات حتى في وجود مجال مغناطيسي قوي
- تلغي النطاقات تأثير بعضها البعض
- لا يكتسب مغناطيسية عند تعرضه لمجال مغناطيسي
الاستنتاج
الفرق الرئيسي بين الحديد والنحاس هو في ترتيب النطاقات المغناطيسية. في الحديد، يمكن للنطاقات أن تترتب في اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي مما يجعل القطعة بأكملها ممغنطة. أما في النحاس، تبقى النطاقات عشوائية التوجه وتلغي بعضها البعض حتى في وجود مجال مغناطيسي خارجي.
هذا يفسر يمكن تحويل الحديد إلى مغناطيس بينما النحاس لا يمتلك هذه الخاصية.
تجربة تفاعلية: المغناطيسات الدائمة والمؤقتة
استكشف الفرق بين المغناطيسات الدائمة والمؤقتة من خلال هذه التجربة التفاعلية. قم بتجربة الخصائص المختلفة لكل نوع وشاهد كيف يتفاعلان مع المجالات المغناطيسية.
المغناطيس الدائم
المغناطيس الدائم يحافظ على مجاله المغناطيسي بشكل دائم دون الحاجة إلى مصدر خارجي. يتكون من مواد مغناطيسية صلبة مثل الحديد والكوبالت والنيكل أو سبائكها.
المغناطيس المؤقت
المغناطيس المؤقت يفقد مغناطيسيته عندما يزول المجال المغناطيسي الخارجي. يمكن صنعه عن طريق لف سلك حول مادة قابلة للمغنطة وتمرير تيار كهربائي خلال السلك.
مقارنة بين المغناطيس الدائم والمؤقت
| الخاصية | المغناطيس الدائم | المغناطيس المؤقت |
|---|---|---|
| مصدر المغناطيسية | داخلي (بنية المادة) | خارجي (تيار كهربائي أو مجال مغناطيسي) |
| مدة الاستمرارية | دائمة لفترات طويلة | مؤقتة (طالما المصدر موجود) |
| قوة المجال المغناطيسي | ثابتة عادة | قابلة للتعديل |
| التطبيقات الشائعة | مكبرات الصوت، البوصلة، الأبواب المغناطيسية | المحولات، المولدات الكهربائية، الرافعات المغناطيسية |
| التكلفة | منخفضة إلى متوسطة | منخفضة إلى عالية (حسب التصميم) |
المقطع التالي يبين كيف نحصل على مغناطيس مؤقت ومغناطيس دائم وكيف نفقد المغناطيس مغنطتة
في هذة المحاكاة سوف يتم رسم خطوط المجال والإطلاع على الصفات التالية
خطوط المجال المفناطيسي هي خطوط وهمية تكون مسارات مغلقة
تتجه من القطب الشمالي إلى الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي إلى الشمالي داخل المغناطيس
اتجاه المجال عند أي نقطة هو المماس لخط المجال عند تلك النقطة
خطوط المجال لا يمكن أن تتقاطع
تتكاثف خطوط المجال عند الأقطاب وأقل ما يمكن عند الوسط
ملاحظة هناك مجال منظم وغير منتظم
المجال المنتظم ثابت المقدار والإتجاه عند جميع النقاط خطوطه مستقيمة متوازية
المجال غير المنتظم هو غير ثابت المقدار أو الاتجاه أو كلاهما معا
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
مثال 2)عند كسر مغناطيس إلى قطع فإن كل جزء يكون مغناطيس لة قطبان ما هو السبب
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
الموجة الكهرومغناطيسية
اكتشف العالم الدنماركي هانز أورستد 1820 أثناء تجربة مهمة أنّ الإبرة المغناطيسية تنحرف إذا ما اقتربت من سلك يمر به تيار كهربائي، وبعد هذا الاكتشاف استنتج أنّ المجالات المغناطيسية تحدث نتيجة تيارات صغيرة سببها حركة داخل ذرات المادة
BR> في هذة المحاكاة في البداية حدد اتجاه مرور التيار في سلك وراقب برادة الحديد واتجاه البوصلة ومن الممكن أن نغير اتجاه التيار راقب اتجاه المجال
محاكاة المجال الناتج عن مرور تيار في ملف دائري
في هذة المحاكاة نمرر تيار في ملف دائري مرور تيار في ملف دائري يولد مجال مغناطيسي عند كل طرف دوائر متحدة المركز وفي مركز الملف مجال منتظم استخدم قاعدة القبضة لتحديد اتجاه المجال
محاكاة المجال الناتج عن مرور تيار في ملف لولبي
في هذة المحاكاة يمر تيار في ملف لولبي وراقب المجال مرور تيار في ملف لولبي يولد مجال مغناطيسي خارج الملف مجال غير منتظم وفي محور الملف مجال منتظم استخدم قاعدة القبضة لتحديد اتجاه المجال بجعل الاصابع اتجاه التيار وتكون الابهام هي اتجاه المجال داخل الملف.......... ( الابهام تشير إلى قطب شمالي )
احد التطبيقات على المغناطيس الكهربائي (الجرس الكهربائي )
مثال 4) حدد اين يوجد القطب الشمالي للملف التالي
يمين - يسار