ما اسم القاعدة المستخدمة في تحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء هو السؤال الرئيسي في هذه المقالة والذي سيتضمن دراسة كاملة وبسيطة حول معرفة مفهوم المغناطيسية في الفيزياء، وتحديد الطريقة الصحيحة لاستخدام الأساس المادي لتحديد اتجاه المغناطيسية، وكذلك تحديد المغناطيس وتحديد أهم التطبيقات في الحياة اليومية وكذلك للعديد 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” في اللغة الإنجليزية، هو مادة أو كائن يخلق مجالًا مغناطيسيًا ويجذب المواد المغناطيسية إليه، ويتميز بمجالها وقوتها واتجاهها.
- المجال المغناطيسي، ويسمى أيضًا الاستقراء، أو المجال، هو قوة تحدث في الفضاء حول جسم ممغنط ويتم قياسها في تسلا.
انظر أيضًا: ما هي الفيزياء وماذا تدرس؟
ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء؟
اسم الطريقة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية هو قاعدة اليد اليمنى.
- إذا تم توجيه إبهام اليد اليمنى في اتجاه حركة الشحنات، أي السرعة واتجاه الأصابع الأخرى في اتجاه المجال المغناطيسي، فإن اتجاه القوة يكون من الافتراضي سهم الاتجاه، الذي ينتقل من راحة اليد بشكل عمودي.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تنطبق حصريًا على الأشياء الموجبة الشحنة، لأن اتجاه القوة في حالة الشحنات السالبة يكون عكس الاتجاه الذي تم الحصول عليه باستخدام قاعدة اليد اليمنى.
- لذلك، عند التعامل مع الشحنات السالبة، يجب استخدام اليد اليسرى وليس اليمنى.
- يتطلب هذا السؤال التعمق في عالم الفيزياء الكلاسيكية، حيث أن أهم استخدام تاريخي للمغناطيس هو البوصلة التي استخدمها الإنسان منذ القدم لتحديد الاتجاهات، منذ ظهورها في الصين منذ القرن الثالث عشر قبل الميلاد.
- القاعدة الثالثة هي اليد اليمنى.
- حيث يجب معرفة اتجاه التيار الكهربائي واتجاه المجال المغناطيسي، أي.
- هذا يسمى قاعدة اليد اليمنى.
تعرف على أهم استخدامات المغناطيس
تستخدم المغناطيسات في العديد من مجالات الحياة وهي أدوات أساسية في مختلف الصناعات، بما في ذلك ما يلي:
- المجال الطبي: لتنشيط الدورة الدموية وعلاج التهاب المفاصل والعظام.
- الصناعة الكهربائية: استخدام التليفزيون أو المكيفات أو الثلاجات.
- صناعة سماعات الرأس: تعتبر مكونًا رئيسيًا لمكبرات الصوت وأجهزة التسجيل.
- ألعاب البناء: لحمل الدمى، تحتوي الألواح التعليمية وألعاب البناء على مغناطيس بأحجام مختلفة.
- تعيين الملصقات: تُستخدم لحفظ وإدراج الصور والملاحظات المهمة.
- تستخدم للقطارات: تحتوي محركات القطارات وبعض المركبات على مغناطيس كهربائي، معظمها في بطاريات.
- تستخدم في بطاقة الائتمان: يحتوي الجزء الخلفي من بطاقة الائتمان على مغناطيس صغير يستخدم لتخزين المعلومات الرقمية الشخصية لحامل البطاقة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: قوانين الفيزياء مع الرموز
كيفية حساب القوة المغناطيسية
- من حيث المبدأ، يعتمد مقدار القوة المغناطيسية المتبادلة بين جسمين مشحونين على مقدار الشحنة في الجسم، بالإضافة إلى مقدار حركته والمسافة بين الجسمين.
- بارزة في معظم المشاكل باستثناء المراحل المتقدمة من دراسة القوة المغناطيسية.
- من الضروري إيجاد القوة المغناطيسية لجسم مشحون بحجم ثابت يتحرك بسرعة ثابتة ويكون في مجال مغناطيسي منتظم.
- أي المجال المغناطيسي لجسم آخر، وحتى إذا لم نكن نعرف حجم المجال المغناطيسي، فلا يزال من الممكن استخدام هذه الطريقة.
- يمكن حساب المجال المغناطيسي بناءً على المسافة والتيار.
- حيث يمكن إيجاد القوة المغناطيسية حسب العلاقة 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.
حدد اتجاه القوة المغناطيسية
نعلم أن القوة كمية متجهة، لذا لوصف هذه القوة لا يكفي حساب سعة القوة المغناطيسية فقط، 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 مع اتجاه المجال المغناطيسي.
- لذلك، يكون اتجاه القوة مع اتجاه السهم الافتراضي خارج راحة اليد وعموديًا عليها.
- تجدر الإشارة إلى أن هذا ينطبق فقط على الأشياء ذات الشحنة الموجبة.
- حيث يكون اتجاه القوة عند التعامل مع الشحنات السالبة معاكسًا لما نحصل عليه عندما نستخدم قاعدة اليد اليمنى، أي عندما يتعلق الأمر بالشحنات السالبة، يمكنك فقط استخدام اليد اليسرى بدلاً من اليد اليمنى.
تعرف على المجال المغناطيسي
عندما يرتبط مفهوم القوة بمفهوم المجال، على سبيل المثال إذا كانت لدينا شحنتان، فستكون هناك قوة بينهما دون الحاجة إلى لمسهما.
- يحدث التفاعل بين هاتين الشحنتين أو الأجسام المشحونة نتيجة لوجود مجال كهربائي.
- وينطبق الشيء نفسه على الأجسام المغناطيسية، حيث ليس من الضروري أن يتلامس المغناطيس ويقطع الحديد أو المغناطيسات الأخرى للتأثر بالقوة المغناطيسية.
- حيث يوجد مجال مغناطيسي ووجوده يعني وجود قوة مغناطيسية.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: مفهوم وطبيعة الضوء في الفيزياء
تحديد المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو أداة تستخدم في الفيزياء لوصف القوة المغناطيسية حول المغناطيس عندما نريد حساب القوة وليس لدينا معلومات حول المجال المغناطيسي.
يمكن العثور عليها، كما ذكرنا سابقًا، من التيار ومسافة السلك الذي يتدفق فيه التيار الكهربائي من T على مسافة “q” من هذا السلك وفقًا للعلاقة التالية:
- g = μ0 × t / 2 × π × v
- عندما يكون “μ0” ثابتًا يُعرف باسم نفاذية الفراغ للمجال المغناطيسي، فهو يساوي 4π × 10-7 تسلا * م / أمبير.
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 السائق عندما يتعرض لمجال مغناطيسي. وبالمثل، إذا تعرض موصل بقوة إلى مجال مغناطيسي، فسيحدث تيار في هذا الموصل، ويمكن أيضًا إظهار اتجاه هذه القوة باستخدام قاعدة اليد اليمنى لـ Fleming.
- 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، تنطبق قاعدة Fleming اليسرى بشكل أساسي على المولدات.
قابل فليمينغ
- يعتبر من أشهر المهندسين الكهربائيين، وتخصصنا في دراسة الفيزياء، اخترع أول صمام حراري أو أنبوب مفرغ.
- كما صمم جهاز الإرسال اللاسلكي الذي قام بأول إرسال لاسلكي عبر المحيط الأطلسي.
- من أنشأ قاعدة اليد المستخدمة في الفيزياء.
- كان فليمينغ أكبر إخوته السبعة وكان والده وزيرًا في الجماعة.
- تم تعميد زوجته ماري آن في لانكستر في 11 فبراير 1850 كمسيحية متدينة وعظت مرة في سانت مارتن في الحقول في لندن لإثبات قيامتها.
- في عام 1932، ساعد جون فليمنج ودوغلاس ديوار وبرنارد أكوورث في بناء حركة الاحتجاج التطورية.
- ورث فليمنغ جزءًا كبيرًا من ممتلكاته للجمعيات الخيرية المسيحية، وخاصة الفقراء.
- كان أيضًا مصورًا مشهورًا، مرسومًا بالألوان المائية، وكان يستمتع بتسلق جبال الألب.
لذلك، في هذه المقالة المبسطة، أوضحنا لك ما تسمى القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء.
وتعلمنا عن مفهوم المغناطيس وأهم استخداماته وكيفية استخدامه.
نتمنى أن نكون قد أجابنا على جميع أسئلتك ونشكرك على الاستماع إلينا وأنت في رعاية الله.