مدرس اون لايندخول

شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى)

24032014
شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى)

شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى) 
التأثير المغناطيسى للتيار الكهربى
من المعروف أن التيار الكهربى يمكن أعتباره بمثابة السرعة التى تتحرك بها الألكترونات داخل السلك، فكلما زادت السرعة زادت شدة وقوة التيار المار فى الدائرة. ووحدات شدة التيار الكهربى فى النظام العالمى SI هى الأمبير Ampere تكريماً للعالم الفرنسى الذى كان واحداً من رواد الهندسة الكهربائية فى مهدها. كما أنه من الممكن أن يتم تعريفه طبقاً بأسلوبين الأول مع أعتبار أن I=Q/T حيث الـ Q هى شحنة الجسم وفى حالة الألكترون تكون قيمها = 1.6x10-19 C وتعريفه " معدل تغير شحنة الجسم مع الزمن".. أما التعريف الثانى والأكثر شيوعاً يمثل رياضياً على الشكل V=IR حيث الـ V هو فرق الجهد فى حين تمثل R المقاومة داخل الدائرة الكهربية، وفيزيائياً فهو "شدة التيار بين نقطتين حينما يكون فرق الجهد بينهما بواحد فولت".
طبقاً لتجربة عملية يمكنك القيام بها بنفسك فى المنزل، أكتشف أن للتيار الكهربى تأثير مغناطيسى تختلف قيمته تبعاً لشدة التيار، كما أن أتجاه هذا المجال يأخذ أتجاهين مختلفين فى أتجاه عقارب الساعة أو عكسها، تبعاً لقاعدة محددة تعتمد على أتجاه التيار الكهربى داخل السلك. التجربة بسيطة جداً هى أن تقوم بتمرير سلك رفيع فى منتصف ورقة بيضاء وتضع على الورقة برادة من الحديد، عند مرور التيار ستجد أن برادة الحديد تأخذ شكل دورانى يختلف أتجاه دورانها مع تغير طرفى البطارية التى تساهم فى تمرير التيار. وكما سنرى بعد قليل يعتمد هذا الأتجاه على قاعدة تدعى يد أمبير اليمنى - Ampere's Right Hand Rule ..
شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى)   - صفحة 2 180px-Right_hand_rule      شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى)   - صفحة 2 180px-Electromagnetism.svg
- رسمين يوضحان كيفية أستخدام قاعدة اليد اليمنى، حيث يمثل التيار الأبهام ودوران اليد معه هو أتجاه المجال المغناطيسى -
المجال المغناطيسى الذى يتم توليده يقاس بوحدة الـ Tesla وهى الوحدة التى كُرم بها العالم Nicolas Tesla، وأيضاً يقاس بوحدة أخرى هى Weber/m^2 ..
طبعاً العملية يمكن عكسها، بمعنى أنه يمكننا خلق تيار كهربى من مجال مغناطيسى نقوم بتوليده، وذلك من خلال تمرير سلك نحاسى داخل مجال مغناطيسى وأيضاً شدة هذا التيار المتولد تعتمد على أتجاه المجال وشدته ولكن لتحديد أتجاه فأننا نقوم بعكس قاعدة اليد اليمنى ونستخدم اليد اليسرى بكل بساطة. الخلاصة من هذا الأمر أنه هنالك علاقة ثلاثية تربط ما بين 3 أشياء هى ((تيار كهربى، حركة وسط، مجال مغناطيسى))، فحركة السلك داخل مجال كما ذكرنا حالاً تولد تيار، فى حين أن حركة تيار فى سلك تولد مجالاً مغناطسياً.
أبرز التطبيقات على هذه الخاصية الهامة تبرز فى عملية تصميم أجهزة القياس الكهربية، فمثلاً نريد قياس تيار دائرة كهربية فيدخل على جهاز القياس متحركاً فى ملف موضوع على قالب حديدى على شكل مربع واقع فى مجال مغناطيسى. مع مجموعة من العمليات الميكانكية يتم حساب العزوم والقوى التى تؤثر على القالب والذى بدوره يحمل مؤشراً على المقياس والنتيجة الظاهرة هى القيمة المنشودة بشكل موجز جداً ((سأحاول توضيح عمل أجهزة القياس فى موضوع مستقل قريباً إن شاء الله)) ..
شرح التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي وأجهزة القياس الكهربي بالصوت والصورة (فيزياء ثالثة ثانوى)   - صفحة 2 180px-Galvanometer_diagram
- رسم بسيط يوضح تركيب أجهزة القياس الكهربية، أحد أهم تطبيقات التأثير المغناطيسى للتيار الكهربى -

تعاليق

المدرس الاول
avatar
avatar
avatar
اتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتتت
privacy_tip صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى