Page 13 - الحث الكهرومغناطيسي
P. 13
ال�ش��كل 2-11ي ؤ�دي اقتراب القطب
ال�ش�مالي للمغناطي�س من الملف إ�لى مرور
تي�ار حث�ي في المل�ف .ويمك�ن توق�ع اتج�اه
هذا التيار المتولد بوا�سطة قانون لنز.
تطبيق الفيزياء
ممانعة التغير يبين الشــكل 2-11مثا ًل على كيفية تطبيق قانون لنز .حيث ُق ّرب القطب الطباخ الحثي:
الشــالي لمغناطيس من الطرف الأيسر لملف .لكي تتولد قوة ُتانع اقتراب القطب الشمالي عندما يمر تيار كهربائي متردد ACفي
ملف لولبي �أ�سفل موقد فلزي ،ف إ�ن المجال
للمغناطيس يجب أن يصبح الطرف الأيسر للملف قط ًبا شمال ًّيا أي ًضا؛ أي أن تخرج خطوط المغناطي�سي ف�ي ال�م�ل�ف ال�ل�ول�ب�ي يتغ ّير
المجال المغناطيسي من الطرف الأيسر للملف .باستخدام القاعدة الثانية لليد اليمنى ستجد ف�ي�ن���ش��أ ت�ي�ار ك�ه�رب�ائ�ي ح�ث�ي ُي���س�ت�خ�دم في
أنه إذا كان قانون لنز صحي ًحا فإن اتجــاه التيار الحثي يجب أن يكون في عكس اتجاه حركة ت�سخين قدور الطبخ ومحتوياتها.
عقارب الساعة عند النظر إلى الملف من جهة الطرف الذي ُق ِّرب إليه المغناطيس .وقد دلت
التجــارب على صحة ذلك .وإذا ُعكس المغناطيس بحيــث يقترب القطب الجنوبي له إلى
الملف فسيمر التيار الحثي في اتجاه حركة عقارب الساعة.
إذا كان التيار الناتج عن المولد الكهربائي صغي ًرا فســتكون القوة المعاكسة المؤثرة في ملف
المولد صغيرة ،لذا يدور الملف بســهولة .أما إذا كان التيار الناتج عن المولد كبي ًرا فستكون
القوة المؤثرة في التيار كبيرة ،لذا يكون تدوير الملف أصعب .والمولد الذي يو ّلد تيا ًرا كبي ًرا
ينتــج مقدا ًرا كبي ًرا من الطاقة الكهربائية ،وللتغلــب على قوة الممانعة المؤثرة في الملف يجب
تزويده بطاقة ميكانيكية لإنتاج طاقة كهربائية ،وهذا يتفق مع قانون حفظ الطاقة.
المحركات وقانون لنز ينطبق قانون لنز أي ًضا على المحركات؛ فعندما يتحرك ســلك يسري
فيه تيار كهربائي داخل مجال مغناطيسي تتولد فيه قوة دافعة كهربائية ،تسمى القو َة الدافعة
الكهربائية الحثية العكسية ،ويكون اتجاهها معاك ًسا لاتجاه التيار .وعند لحظة تشغيل المحرك
يسري فيه تيار كبير بسبب صغر مقاومته .ومع دوران المحرك ،تعمل حركة أسلاك الملف
خــال المجال المغناطيسي على توليد قوة دافعة كهربائية حثية عكســية تعاكس التيار ،لذا
يقل التيار الــكلي في المحرك .وإذا أثر في المحرك حمل ميكانيكي -كأن يبذل شــغل ًا لرفع
ثقل -فإن سرعة دوران المحرك تقل .مما يؤدي إلى تقليل القوة الدافعة الكهربائية العكسية،
فيســمح ذلك بمرور تيار أكبر خلال ملف المحرك .لاحــظ أن هذا يتفق مع قانون حفظ
الطاقة؛ فإذا ازداد التيــار ازدادت القدرة الواصلة للمحرك ،وهذه القدرة ُيز ّود بها الحمل
على شكل قدرة ميكانيكية .إذا َأوقف الحمل الميكانيكي المحرك فقد يصبح التيار كبي ًرا إلى
درجة تسخن معها أسلاك المحرك كثي ًرا.
54
