Page 7 - المجالات المغناطيسية
P. 7
a b ال�ش��كل 1-8با�س�تخدام أ�دوات مماثل�ة
لتل�ك المو ّ�ضح�ة في ال�ش�كل ( )aتمك�ن
AC DC AC DC
�أور�س�تد من تو�ضيح العلاقة بين الكهرباء
OFF ON OFF ON
+ - + - والمغناطي�س�ية ،وذلك بتمرير تيار كهربائي
في ال�سلك (.)b
المجالات المغناطي�سية حول التيارات الكهربائية
Magnetic Fields ArC2o4-u02An-8d4581E3 lectric Currents
أجرى الفيزيائي الدنماركي هانز كريســتيان أورســتد عام 1820م تجارب على التيارات
الكهربائية المارة في الأســاك ،فوضع ســل ًكا فوق محور بوصلة صغيرة ،وأوصل نهايتي
الســلك بدائرة كهربائية مغلقة ،كما هو مو ّضح في الشــكل .1-8aوكان يتوقع أن تشير
البوصلة إلى اتجاه الســلك أو اتجــاه سريان التيار ،لكن بدلاً من ذلــك تعجب لرؤية إبرة
البوصلة تدور لتصبح في اتجاه عمودي على السلك ،كما هو مو ّضح في الشكل .1-8bأي
أن القوى المؤثرة في قطبي مغناطيس البوصلة كانت متعامدة مع اتجاه التيار داخل السلك.
ووجد أورستد أي ًضا أنه لو لم يكن هناك تيار في السلك لما كان هناك قوى مغناطيسية.
المجال المغناطي�سي ل�سلك م�ستقيم :إذا انحرفت إبرة البوصلة عند وضعها بالقرب من سلك ال�ش��كل 1-9يظهر المجال المغناطي�سي
يحمل تيا ًرا وجب أن يكون ذلك نات ًجا عن مجال مغناطيسي و َّلده التيار الكهربائي .ويمكنك حول �سلك يمر فيه تيار كهربائي ويخترق
بسهولة ملاحظة المجال المغناطيسي حول ســلك يحمل تيا ًرا عن طريق إنفاذ سلك رأس ًّيا قر ً�ص�ا كرتون ًّي�ا في �ص�ورة دوائ�ر متح�دة
خلال قطعة كرتون أفقية ،ور ّش برادة حديد عليها .فعند مرور التيار في السلك ستلاحظ
المركز من برادة الحديد حول ال�سلك.
أن برادة الحديد تترتب وتشــكل نم ًطا في صورة دوائر متحدة المركز حول السلك ،كما هو
ال�ش��كل 1-10ينعك��س اتج�اه المج�ال
مو ّضح في الشكل .1-9 المغناطي�س�ي الناتج عن مرور تيار في �س�لك
مو�ص�ل م�س�تقيم عندم�ا ينعك��س اتج�اه
تشــر الخطوط الدائرية إلى أن خطوط المجال المغناطيسي حول السلك الطويل (لانهائي) التي�ار الم�ار في�ه ( .)aو ُيح ّدد اتج�اه المجال
الذي يسري فيه تيار كهربائي تشكل حلقات مغلقة بالطريقة نفسها التي تشكل بها خطو ُط المغناطي�س�ي الن�اتج ع�ن �س�لك م�س�تقيم
المجال المغناطيسي حلقات مغلقة حول المغانط الدائمة .وتتناسب شدة المجال المغناطيسي يحم�ل تي�ا ًرا با�س�تخدام القاع�دة ا ألولى
المتولد حول ســلك مســتقيم وطويل طرد ًّيا مع مقدار التيار المار في السلك ،وعكس ًّيا مع
البعد عنه .وتبين البوصلــة اتجاه خطوط المجال .وإذا عكس اتجاه التيار فســتعكس إبرة لليد اليمنى (.)b
البوصلة اتجاهها أي ًضا ،كما هو مو ّضح في الشكل .1-10a 14
aI I b