Page 8 - الحث الكهرومغناطيسي

‫تكون مر ّكبة سرعة الحلقة العمودية على المجال المغناطيسي أكبر ما يمكن‪ .‬ومع اســتمرار‬
‫دوران الحلقة من الوضع الأفقي إلى الوضع الرأسي‪ ،‬كما هو مو ّضح في الشــكل ‪،2-6b‬‬
‫تــزداد الزاوية التي تصنعها مع خطوط المجال المغناطيــي‪ ،‬فتقطع عد ًدا أقل من خطوط‬
‫المجــال المغناطيسي لكل وحدة زمن‪ ،‬لــذا يقل التيار الكهربائــي المتولد‪ .‬وعندما تصبح‬
‫الحلقة في وضع رأسي تتحرك قطع الســلك بصورة موازيــة لخطوط المجال‪ ،‬مما يؤدي إلى‬
‫تناقص التيار الكهربائي المتولد حتى يصبح صف ًرا‪ .‬ومع استمرار دوران الحلقة فإن الجزء‬
‫الذي كان يتحرك إلى أعلى سيتحرك إلى أسفل‪ ،‬فينعكس اتجاه التيار المتولد في الحلقة‪ ،‬وهذا‬
‫التغــر في الاتجاه يحدث كلما دارت الحلقة بزاويــة مقدارها ‪ ،180°‬أي كلما أكملت نصف‬
‫دورة‪ .‬ويتغير التيار باســتمرار على نحو سلس من صفر إلى قيمة عظمى كل نصف دورة‪،‬‬

‫ثم ينعكس اتجاهه‪ .‬ويو ّضح الشكل ‪ 2-6c‬منحنى العلاقة بين التيار والزمن‪.‬‬

‫هل تســهم الحلقة كاملة في توليد قوة دافعة كهربائية حثية؟ انظر الشــكل ‪ ،2-7‬حيث الجوانب‬
‫الأربعة للحلقة موجودة داخل المجال المغناطيسي‪ .‬يتولد تيار حثي في الضلعين ‪ ad‬و‪ ،bc‬في حين‬
‫لا يتولــد تيار في الضلعين ‪ ab‬و ‪ .cd‬ويمكن تفســر ذلك بتطبيق القاعدة الرابعة لليد اليمنى‬
‫على الأضلاع الأربعة كما يلي‪ :‬يكون اتجاه التيار الحثي في الضلعين ‪ ab‬و‪ cd‬في اتجاه نصف قطر‬
‫كل منهما‪ ،‬أي عمود ًّيا على طوليهما‪ ،‬لذا لا يكون هناك تيار في اتجاه طوليهما‪ ،‬لكن يتولد تيار حثي‬
‫في كل مــن ‪ ad‬و‪ bc‬في اتجاه طوليهما‪ ،‬أي من ‪ b‬إلى ‪ ،c‬ومن ‪ d‬إلى ‪ ،a‬وهذا يجعل التيار الحثي‬

‫يسري في الدائرة‪.‬‬

‫ولأن الحلقـــة تتحرك حركـــة دائرية فسوف يتغير مقدار الزاوية النســبية بين أي نقطة‬
‫على الحلقة والمجال المغناطيسي باســتمرار‪ .‬لذلك تستخدم العلاقة (‪EMF=BLv (sin θ‬‬
‫لحســاب القوة الدافعــة الكهربائيــة؛ حيث تمثل ‪ L‬طــول الضلــع(‪ ،)bc‬فيكون أقصى‬
‫جهد (‪ EMF‬العظمى) عندما يتحـــرك الموصل عمـود ًّيا عـــى المجـال المغناطيسي‪ ،‬أي‬

‫تكون ‪.θ = 90°‬‬

‫ال�شكل ‪ 2-7‬القطعت�ان ‪ ad‬و‪ bc‬هما‬ ‫)‪I (‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪v‬‬
‫فق�ط القطعت�ان اللت�ان يتول�د فيهما تيار‬ ‫‪b‬‬ ‫‪θ‬‬
‫حث�ي ي�س�ري خلالهم�ا‪ .‬ويمك�ن ملاحظة‬ ‫‪c‬‬
‫ذل�ك با�س�تخدام القاع�دة الرابع�ة للي�د‬
‫‪θ‬‬
‫اليمنى‪.‬‬
‫‪ B‬‬

‫‪d‬‬

‫‪a‬‬
‫)‪v I (‬‬

‫‪49‬‬