Page 4 - الحث الكهرومغناطيسي
P. 4

‫ال�ش��كل ‪ 2-3‬تعم�ل م�ضخ�ة الم�اء‬                 ‫القوة الدافعة الكهربائية الحثية  ‪Electromotive Force‬‬
‫عل�ى رف�ع الم�اء م�ن الم�س�توى المنخف��ض‬
‫�إلى الم�س�توى المرتف�ع‪ ،‬وبالمث�ل تعم�ل القوة‬  ‫تعلمت من خلال دراســتك للدوائر الكهربائية أن مصادر الطاقــة الكهربائية كالبطارية‬
‫الدافع�ة الكهربائي�ة الحثي�ة عل�ى �س�ريان‬      ‫مث ًل تســتخدم في توليد تيار مستمر‪ .‬وفرق الجهد المبذول في البطارية يسمى القوة الدافعة‬
‫التي�ار م�ن الجه�د الأق�ل إ�لى الجه�د‬          ‫الكهربائية‪ ،‬أو ‪ ،EMF‬إلا أن القوة الدافعة الكهربائية في الواقع ليست قوة‪ ،‬وإنما هي فرق‬
                                               ‫جهد‪ ،‬وتقاس بوحدة الفولت‪ .‬لذلك قد يكون مصطلح القوة الدافعة الكهربائية مضلل ًا‪،‬‬
                        ‫ا ألعلى‪.‬‬               ‫مثل العديد من المصطلحات القديمة الأخرى التي لا تزال تســتخدم حتى وقتنا الحاضر‪.‬‬
                                               ‫ولقد ظهر هذا المصطلح قبل تبلور المبادئ العامة المتعلقة بالكهرباء وفهمها‪ .‬وتعمل ‪EMF‬‬
                                               ‫على سريان التيار من الجهد الأقل إلى الجهد الأعلى‪ ،‬تماما كما في مضخة الماء التي تعمل على‬

                                                   ‫رفع الماء من المستوى المنخفض إلى المستوى المرتفع‪ ،‬كما هو موضح في الشكل ‪.2-3‬‬

                                               ‫ما الذي يو ّلد فرق الجهد الذي يســبب التيار الكهربائــي الحثي في تجربة فاراداي؟ عندما‬
                                               ‫ُترك سل ًكا داخل مجال مغناطيسي يؤثر المجال المغناطيسي بقوة في الشحنات داخل السلك‬
                                               ‫فيحركها في اتجاه القوة‪ ،‬أي أنه قد ُبذل شغل على تلك الشحنات‪ ،‬فزاد مقدار طاقة وضعها‬
                                               ‫الكهربائية أو جهدها‪ .‬ويســمى الفرق في جهدها القــو َة الدافعة الكهربائية الحثية ‪،EMF‬‬
                                               ‫والتــي تعتمد على كل من المجال المغناطيسي ‪ ،B‬وطول الســلك في المجال المغناطيسي ‪،L‬‬

                                                                           ‫والمر ّكبة العمودية لسرعة السلك على المجال )‪.v (sin θ‬‬

                                                                     ‫القوة الدافعة الكهربائية الحثية	 )‪EMF=BLv (sin θ‬‬

                                               ‫القوة الدافعة الكهربائية الحثية تساوي حاصل ضرب مقدار المجال المغناطيسي‪ ،‬في كل‬
                                               ‫منطولالسلكالمتأثربالمجال‪،‬و ُمر ّكبةسرعةالسلكالعموديةعلىالمجالالمغناطيسي‪.‬‬

 ‫ما الذي ي�سبب الت�أرجح؟‬                       ‫إذا تحــرك ســلك داخل مجال مغناطيــي بحيث يصنــع زاوية معه فــإن مر ّكبة السرعة‬
                                               ‫العمودية على المجال المغناطيسي هي فقط التي تولد ‪ .EMF‬أما إذا تحرك الســلك بسرعة‬
‫ارجع �إلى دليل التجارب العملية‬                 ‫عموديــة على المجال المغناطيسي فإن المعادلة الســابقة تصبح كما يأتي‪EMF = BLv :‬؛ لأن‬
  ‫على من�صة عين الإثرائية‬                      ‫‪ .sin 90o = 1‬ويساعدك التحقق من الوحدات المستخدمة في معادلة ‪ EMF‬على الحصول‬
                                               ‫على الحسابات الجبرية الدقيقة في المسائل المتعلقة بها‪ .‬إن وحدة قياس ‪ EMF‬هي الفولت‪.V ‬‬
                                               ‫وقــد ع ّرفت الكمية ‪ B‬في الفصل الســابق على أنهــا ‪ ،B = F/IL‬لذلك تكون وحدات ‪B‬‬
                                               ‫هي‪ .N/A.m ‬ووحدة قياس السرعة هي ‪ .m/s‬باســتخدام تحليل الوحدات نستنتج أن‬

                                                                                       ‫وحدة القوة الدافعة الكهربائية الحثية هي‪:‬‬

                                               ‫‪(N/A.m)(m)(m/s)=N.m/A.s‬‬  ‫تذكر مما تعلمته ساب ًقا أن‬
                                               ‫‪=J/C‬‬
                                               ‫‪=V‬‬                        ‫‪ ،J=N.m‬و‪، A=C/s‬‬
                                                                                  ‫و‪.V=J/C،‬‬

‫‪45‬‬
   1   2   3   4   5   6   7   8   9