المجالات االمغناطيسية للتيار المستمر بيو- سافار |
أنا العالم هانز اورستد "
لاحظت عند مرور تيار في سلك موصل انحراف البوصلة هذا دليل على تولد مجال مغناطيسي حول السلك وعند عكس اتجاه التيار انعكس انحراف البوصلة عملت على زيادة شدة التيار فزادت قيمة المجال واذا ابعدت البوصلة عن السلك قل المجال
اكتشف العالم الدنماركي هانز أورستد 1825 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
في هذه المحاكاة تبين أثر مرور تيار في سلك موصل
في البداية اضغط على
(B )
ويظهر لديك سلك يمر تيار إلكتروني ولكن لتحديد اتجاه المجال نطبق قاعدة قبضة اليد اليمنى ونجعل الأبهام هي إتجاه التيار الإصطلاحي فيكون إتجاه المجال هو إتجاه باقي الأصابع
غير اتجاه التيار من المنزلقة الموجودة على اليسار
أما المنزلقة الموجودة على اليمين تغير رؤية مستوى الصفحة
الايقونة الوسطى تغير موقع البوصلة وتقربها وتبعدها عن السلك
لاحظ العلاقة تبين العلاقة الطردية بين شدة المجال المغناطيسي والشدة التيار والعلاقة العكسية مع البعد عن السلك
إضغط مرة ثانية على
( B )
يظهر سلكان ونحصل على نفس النتائج
معلومات مفيدة
بيو – وسافار و تحديد قيمة المجال الناتج عن مرور التيار في السلك
لاحظ العالمان وجود تشابه بين العلاقة المعبرة عن المجال الكهربائي الناتج عن شحنة كهربائية
والمجال المغناطيسي الناتج عن مرور تيار في سلك
\[dB=\frac{𝜇_𝑜}{4𝜋} .\frac{𝑖 𝑑𝑠 ×ȓ}{r^2}\]
\[ µo =4𝜋 × 10^{-7}\]تمثل النفاذة المغناطيسية في الفراغ وهي تساوي
\[(i)\] شدة التيار
\[(ds )\]
متجه طول صغير اتجاهه هو اتجاه التيار
\[ (r)\] متجه الطول طولة من عنصر التيار إلى النقطة
\[( \widehat r )\] هو متجه وحدة مقداره واحد واتجاهه هو اتجاه متجهة الطول
أما اتجاه المجال فهو عمودي دوما على متجة عنصر التيار ومتجة الموقع
سلك عمودي على الورقة تم حساب المجال المغناطيسي عند نقطة
أختر الإجابة الصحيحة سلك طويل يمر به التيار كما في الشكل
فإن النسبة بين مجال النقطة
\[a\] إلى مجال النقطة
\[b\]
أختر الإجابة الصحيحة باستخدام قاعدة قبضة اليد اليمنى حدد اتجاه المجال عند النقطة
\[a\] و عند النقطة
\[c\]
حلقة على شكل مربع طول ضلعها
\[0.2\;m\] ويمر بها تيار شدتة
\[3\;A\]
وضع سلك طولة 0.6 متر كما في الشكل ويمر به تيار شدتة
\[5\;A\]
ويبعد السلك عن الحلقة 0.3 متر
فإن القوة التي تتأثر بها الحلقة واتجاهها يعادل
أختر الإجابة الصحيحة حسب قانون بيو سافار
نأخذ قطعة صغيرة من السلك ونحسب قيمة المجال
ثم نكامل على كامل السلك فنحصل على المجال المغناطيسي المطلوب
\[dB=\frac{𝜇_𝑜}{4𝜋} .\frac {𝑖 𝑑S ×ȓ}{r^2}\]
لاحظ ان متجه الوحدة عمودي على متجة الطول
\[ B=\int_{{\,0}}^{{\,2𝜋R}}\frac{µ_0 .𝐼.𝑑S}{4𝜋𝑅^2 }=\frac{µ_0 .𝐼}{4𝜋𝑅^2}.\int_{{\,0}}^{{\,2𝜋R}}.dS\]
\[ B=\frac{µ_0 .𝐼}{4𝜋𝑅^2}.[2𝜋R-0]\]
وهو قانون المجال في مركز الملف الدائري
اوجد المجال الكهربائي عند مركز سلك على شكل
نصف دائرة كما الموضح في الشكل نصف قطرة
\[ ( 10 Cm )\]
إذا كان التيار في السلك
\[12\;A\]
أختر الإجابة الصحيحة
في هذه المحاكاة سلك يمر به تيار لاحظ المجال الناتج
غير اتجاه التيار
تبعد عن السلك \[0.2 m\]
فكانت قيمة المجال
4.0 × 10–6 T
وكان اتجاهه يوازي الورقة نحو
الأعلى فإن مقدار و اتجاه التيار في السلك يساوي ؟
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
في البداية إضغط على الأيقونة الخضراء فتظهر أيقونة على اليسار إضغط عليها
فيظهر على اليسار ثلاث ايقونات من اليمين الأولى تظهر مجال السلك الأول الأيقونة الثانية تظهر مجال السلك الثاني الأيقونة الثالثة تظهر المجالين معا
يوجد على اليمين أربع أيقونات وسهم الأيقونة الخضراء لبدء التجربة والحمراء للإنهاء والصفراء للإيقاف
الأيقونة العلوية الخضراء تظهر اتجاه القوة المتبادلة بين التيارين وتظهر تطبيق قواعد الإتجاهات
السهم يحول التيارين إلى تيارين بنفس الإتجاه وتيارين متعاكسين
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
المجال المغناطيسي الناتج عن مرور تيار في حلقة سلك
معلومات مفيدة
ليكن لدينا سلك على شكل دائرة ويمر به تيار
عكس عقارب الساعة كما في الشكل المجاور
المطلوب حساب المجال في مركز الملف
\[ B=\frac{µ_0 .𝐼}{2R}\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
المصدر
https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=ele_amper&l=en
1 Comments
...
ReplyDelete