Page 14 - المجالات المغناطيسية

‫أن مقدار القوة المغناطيسية المؤثرة في الســلك ‪ F‬تتناسب طرديا مع كل من مقدار المجال‬
‫المغناطيــي ‪ ،B‬ومقدار التيار ‪ ،I‬وطول الســلك ‪ L‬الموضوع داخــل المجال المغناطيسي‪.‬‬

‫وتكون العلاقة بين هذه المتغيرات الأربعة على النحو الآتي‪:‬‬

‫ال�ش��كل ‪ 1-18‬تعمل ال�س�ماعة على‬ ‫القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي‬
‫تحويل الطاقة الكهربائية إ�لى طاقة �صوتية‪.‬‬
‫)‪F = ILB (sin θ‬‬

‫تساوي حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي في مقدار التيار وطول السلك‪.‬‬

‫ُيقاس مقدار المجال المغناطيسي ‪ B‬بوحدة تسلا ‪T‬؛ وهي تساوي ‪.1 N/A.m‬‬

‫لاحـظ أنـه إذا كان المجـال المغناطيسي غير متعامد مع السـلك فستظهر المركبة العمودية‬
‫للمجــال المغناطيسي في المعادلة الســابقة لتصبح كما يــأتي‪ .F=ILB sin θ :‬فإذا أصبح‬
‫الســلك مواز ًيا للمجال المغناطيسي تصبح ◦‪ ،θ = 0‬وستؤول القوة إلى الصفر‪ .‬أما عندما‬

‫تكون الزاوية ◦‪ θ=90‬فستصبح المعادلة مرة أخرى على الصورة الآتية‪.F=ILB :‬‬

‫ُمك ِّبات ال�صوت ‪Loudspeakers‬‬

‫تعد مكبرات الصوت إحدى التطبيقات العملية على القوة المغناطيســية المؤثرة في ســلك‬
‫يسري فيه تيار كهربائــي موضوع في مجال مغناطيسي‪ .‬تعمل الســاعة على تحويل الطاقة‬
‫الكهربائية الى طاقة صوتية باستخدام ملف من سلك رفيع مثبت على مخروط ورقي‪ ،‬وهذا‬
‫المخروط موضوع في مجال مغناطيسي‪ .‬يرســل المضخم الذي يشغل السماعة تيا ًرا كهربائ ًيا‬
‫خلال الملف كما هو موضح في الشــكل ‪ ،1-18‬ويتغير اتجاه هذا التيار بين ‪ 20‬و ‪20000‬‬
‫مــرة في الثانية‪ ،‬وذلك وف ًقا لحدة الصوت التي يمثلهــا‪ .‬وعندها يتأثر الملف الخفيف بقوة‬
‫تدفعه نحو الداخل أو الخارج؛ لأنه موجود في مجــال مغناطيسي‪ ،‬وذلك اعتما ًدا على اتجاه‬
‫التيار المرســل من المضخم‪ .‬وحركة الملف هذه تجعل المخروط الورقي يهتز محد ًثا موجات‬

‫صوتية في الهواء‪.‬‬

‫مثــــــــــال ‪1‬‬

‫ح�ساب �شدة المجال المغناطي�سي يسري تيار كهربائي مقداره ‪ 5.0 A‬في سلك مستقيم موضوع عمود ًّيا على مجال مغناطيسي‬
‫منتظم‪ ،‬فإذا كانت القوة المغناطيسية المؤثرة في جزء طوله ‪ 0.10 m‬من السلك تساوي ‪ 0.20 N‬فاحسب شدة المجال‬

‫المغناطيسي ‪.B‬‬

‫‪ 1‬تحليل الم�س�ألة ور�سمها‬

‫ ارسم رس ًم تخطيط ًّيا للسلك‪ ،‬مبينًا اتجاه التيار الكهربائي بواسطة سهم‪،‬‬
‫وارسم خطوط المجال المغناطيسي ‪ B‬والقوة المؤثرة في السلك ‪.F‬‬

‫ ح ّدد اتجاه القوة المؤثرة في السلك باستخدام القاعدة الثالثة لليد اليمنى‪.‬‬

‫واعلم أن السلك والمجال والقوة جميعها متعامدة بعضها على بعض‪.‬‬
‫المجهول‬
‫المعلوم‬
‫‪B=? I = 5.0 A‬‬ ‫‪L = 0.10 m‬‬

‫‪F = 0.20 N‬‬

‫‪21‬‬