زهرة الشمال
12-29-2007, 05:27 PM
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
اسطورة الكهرومغناطيسية-2
المغناطيسية والتيار المتردد
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
تأثير المجال المغناطيسي على موصل يمر به تيار
The Effect of magnetic field on current carrying conductor
لاحظنا من المحاضرة السابقة أن القوة المغناطيسية تؤثر على الشحنة المتحركة بسرعة v في مجال مغناطيسي B.
وحيث أن التيار الكهربي المار في سلك موصل هو حركة للشحنات في السلك، لذا سنقوم بدراسة تأثير المجال المغناطيسي على سلك يمر به تيار كهربي شدته i.
افترض سلك من مادة موصلة طولها L ومساحة مقطعها A يمر بها تيار كهربي i، والسلك موجود في منطقة مجال مغناطيسي B كما في الشكل المرفق.
تتحرك الشحنات داخل مادة الموصل بسرعة تسمى سرعة الانجراف Drift velocity Vd
ويكون تأثير المجال المغناطيسي على الشحنة المتحركة هو
F = qo Vd X B
ولإيجاد القوة المغناطيسية التي تؤثر على السلك يجب أن نوجد عدد الشحنات المارة في السلك وسنفترض أن عدد تلك الشحنات هو nALحيث أن n هو عدد الشحنات لكل وحدة حجوم وعليه تكون القوة المغناطيسية الكلية تعطى بالمعادلة التالية:
F = qo Vd X B (nAL)
vd = i/nqA
بالتعويض عن سرعة الانجراف نحصل على المعادلة التالية:
F = i L X B
وهذه المعادلة تمثل القوة المغناطيسية الكلية المؤثرة على سلك يمر به تيار في مجال مغناطيسي و Lهو متجه في اتجاه التيار
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
في حالة سلك غير منتظم فإننا نقسم السلك إلى عناصر صغيرة طول كل منها ds كما في الشكل وتكون القوة المغناطيسية المؤثرة على العنصر ds هو:
dF = i ds X B
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة خاصة (1)
في حالة سلك منحني كما في الشكل ويمر به تيار في مجال مغناطيسي منتظم فإن القوة المغناطيسية في هذه الحالة هي:
F = i L X B
حيثL هي الازاحة بين نقطة البداية والنهاية للسلك.
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة خاصة (2)
في حالة وجود حلقة متصلة من سلك يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم فإن القوة المغناطيسية الكلية المؤثرة على الحلقة يساوي صفراً.
F = 0
وذلك لأن المجموع الاتجاهي للازاحات الصغيرة ds يساوي صفراً حيث ستكون نقطة البداية هي نقطة النهاية
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
تأثير المجال المغناطيسي على حلقة يمر بها تيار
Torque on a current loop
في الدرس السابق وجدنا أن قوة مغناطيسية تؤثر على سلك (1) يمر به تيار (2) وموضوع في مجال مغناطيسي خارجي.
في وضعية مشابهة نجد أن القوة المغناطيسية تؤثر بقوة عزم ازدواج على حلقة يمر بها تيار موضوعة في مجال مغناطيسي خارجي. كيف؟؟
حالة خاصة المجال المغناطيسي يوازي مستوى الحلقة
لنفرض حلقة من سلك موصل يمر به تيار i وموضوع في مجال مغناطيسي B موازي لمستوى الحلقة كما في الشكل
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
يؤثر المجال المغناطيسي على طول الضلعين b بقوة مغناطيسية متساوية في المقدار F1 = F2 = IbB ومتعاكسة في الاتجاه ولكن خط عملهما مختلف مما ينتج عن ذلك ازدواج Torque.
يعطى بالعلاقة التالية:
T = iAB
بينما تكون القوة المغناطيسية على طول الضلعين a تساوي صفر وذلك لأن الزاوية المحصورة بين المجال المغناطيسي والتيار تساوي صفراً للضلع السفلي و 180 درجة للضلع العلوي من الحلقة.
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة عامة المجال المغناطيسي يعمل زاوية مع مستوى الحلقة
بنفس الطريقة السابقة سيكون تأثير المجال المغناطيسي على الحلقة هو ازدواج يتولد على طرفي الضلعين b ولحساب الازدواج نقوم بضرب القوة المؤثرة في المسافة العمودية على النحو التالي:
T= F1 (a/2) sin o + F2 (a/2) sin o
T = ibB (a/2) sin o + ibB(a/2) sin o
T = iAB sin o
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
والمعالدة السابقة تكتب في الصورة الاتجاهية كالتالي:
T = i AX B
حيث A هو متجه المساحة ومقداره مقدار المساحة ويكون اتجاهه عمودي على المساحة.
ويعرف حاصل ضرب متجه المساحة في التيار بعزم المجال المغناطيسي
Magnetic Moment u:
u= i A
The Si unit of the magnetic moment is (A.m^2)
يتم تحديد اتجاه عزم المجال المغناطيسي باستخدام قبضة اليد اليمنى كما في الشكل المقابل...ويكتب عزم الازدواج بالصورة التالية.
T = u X B
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
خطوط المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
خطوط المجال المغناطيسي لحلقة يمر بها تيار
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
اسطورة الكهرومغناطيسية-2
المغناطيسية والتيار المتردد
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
تأثير المجال المغناطيسي على موصل يمر به تيار
The Effect of magnetic field on current carrying conductor
لاحظنا من المحاضرة السابقة أن القوة المغناطيسية تؤثر على الشحنة المتحركة بسرعة v في مجال مغناطيسي B.
وحيث أن التيار الكهربي المار في سلك موصل هو حركة للشحنات في السلك، لذا سنقوم بدراسة تأثير المجال المغناطيسي على سلك يمر به تيار كهربي شدته i.
افترض سلك من مادة موصلة طولها L ومساحة مقطعها A يمر بها تيار كهربي i، والسلك موجود في منطقة مجال مغناطيسي B كما في الشكل المرفق.
تتحرك الشحنات داخل مادة الموصل بسرعة تسمى سرعة الانجراف Drift velocity Vd
ويكون تأثير المجال المغناطيسي على الشحنة المتحركة هو
F = qo Vd X B
ولإيجاد القوة المغناطيسية التي تؤثر على السلك يجب أن نوجد عدد الشحنات المارة في السلك وسنفترض أن عدد تلك الشحنات هو nALحيث أن n هو عدد الشحنات لكل وحدة حجوم وعليه تكون القوة المغناطيسية الكلية تعطى بالمعادلة التالية:
F = qo Vd X B (nAL)
vd = i/nqA
بالتعويض عن سرعة الانجراف نحصل على المعادلة التالية:
F = i L X B
وهذه المعادلة تمثل القوة المغناطيسية الكلية المؤثرة على سلك يمر به تيار في مجال مغناطيسي و Lهو متجه في اتجاه التيار
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
في حالة سلك غير منتظم فإننا نقسم السلك إلى عناصر صغيرة طول كل منها ds كما في الشكل وتكون القوة المغناطيسية المؤثرة على العنصر ds هو:
dF = i ds X B
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة خاصة (1)
في حالة سلك منحني كما في الشكل ويمر به تيار في مجال مغناطيسي منتظم فإن القوة المغناطيسية في هذه الحالة هي:
F = i L X B
حيثL هي الازاحة بين نقطة البداية والنهاية للسلك.
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة خاصة (2)
في حالة وجود حلقة متصلة من سلك يمر به تيار كهربي موضوع في مجال مغناطيسي منتظم فإن القوة المغناطيسية الكلية المؤثرة على الحلقة يساوي صفراً.
F = 0
وذلك لأن المجموع الاتجاهي للازاحات الصغيرة ds يساوي صفراً حيث ستكون نقطة البداية هي نقطة النهاية
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
تأثير المجال المغناطيسي على حلقة يمر بها تيار
Torque on a current loop
في الدرس السابق وجدنا أن قوة مغناطيسية تؤثر على سلك (1) يمر به تيار (2) وموضوع في مجال مغناطيسي خارجي.
في وضعية مشابهة نجد أن القوة المغناطيسية تؤثر بقوة عزم ازدواج على حلقة يمر بها تيار موضوعة في مجال مغناطيسي خارجي. كيف؟؟
حالة خاصة المجال المغناطيسي يوازي مستوى الحلقة
لنفرض حلقة من سلك موصل يمر به تيار i وموضوع في مجال مغناطيسي B موازي لمستوى الحلقة كما في الشكل
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
يؤثر المجال المغناطيسي على طول الضلعين b بقوة مغناطيسية متساوية في المقدار F1 = F2 = IbB ومتعاكسة في الاتجاه ولكن خط عملهما مختلف مما ينتج عن ذلك ازدواج Torque.
يعطى بالعلاقة التالية:
T = iAB
بينما تكون القوة المغناطيسية على طول الضلعين a تساوي صفر وذلك لأن الزاوية المحصورة بين المجال المغناطيسي والتيار تساوي صفراً للضلع السفلي و 180 درجة للضلع العلوي من الحلقة.
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
حالة عامة المجال المغناطيسي يعمل زاوية مع مستوى الحلقة
بنفس الطريقة السابقة سيكون تأثير المجال المغناطيسي على الحلقة هو ازدواج يتولد على طرفي الضلعين b ولحساب الازدواج نقوم بضرب القوة المؤثرة في المسافة العمودية على النحو التالي:
T= F1 (a/2) sin o + F2 (a/2) sin o
T = ibB (a/2) sin o + ibB(a/2) sin o
T = iAB sin o
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
والمعالدة السابقة تكتب في الصورة الاتجاهية كالتالي:
T = i AX B
حيث A هو متجه المساحة ومقداره مقدار المساحة ويكون اتجاهه عمودي على المساحة.
ويعرف حاصل ضرب متجه المساحة في التيار بعزم المجال المغناطيسي
Magnetic Moment u:
u= i A
The Si unit of the magnetic moment is (A.m^2)
يتم تحديد اتجاه عزم المجال المغناطيسي باستخدام قبضة اليد اليمنى كما في الشكل المقابل...ويكتب عزم الازدواج بالصورة التالية.
T = u X B
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
خطوط المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
خطوط المجال المغناطيسي لحلقة يمر بها تيار
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]
[ فقط المشتركين فى المنتدى يمكنهم رؤية الرابط تطوير الزيرو ]