⚡ القوة المغناطيسية
في هذا الدرس هنكتشف إزاي التيار الكهربي بيأثر في المجال المغناطيسي، وإزاي ممكن يتحرك سلك بسبب مرور تيار فيه داخل مجال مغناطيسي. تعالوا نبدأ بالأساس.
📌 مبدأ التجربة
عند مرور تيار كهربي في سلك موضوع عموديًا على مجال مغناطيسي منتظم، بيتولد قوة مغناطيسية بتحرك السلك في اتجاه عمودي على كل من اتجاه التيار واتجاه المجال.
- عكس اتجاه التيار → ينعكس اتجاه القوة.
- عكس اتجاه المجال → ينعكس اتجاه القوة.
🧭 قاعدة فلمنج لليد اليسرى
لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية:
- السبابة → اتجاه المجال.
- الوسطى → اتجاه التيار.
- الإبهام → اتجاه القوة (الحركة).
🧪 تفسير تولد القوة المغناطيسية
السبب هو تراكم خطوط الفيض المغناطيسي من أعلى السلك (تزاحم → قوة أكبر) وتباعدها من أسفل (ضعف في القوة) → السلك يتحرك لأسفل.
📐 قانون حساب القوة المغناطيسية
لو كان السلك عمودي على المجال:
F = B I L
ولو كان السلك مائل بزاوية θ على المجال:
F = B I L sin(θ)
- F: القوة بالنيوتن (N)
- B: كثافة الفيض بالتسلا (T)
- I: شدة التيار بالأمبير (A)
- L: طول السلك بالمتر (m)
💡 تعريفات مهمة
- كثافة الفيض المغناطيسي (التسلا): هي الكثافة التي تؤثر بقوة 1 نيوتن على سلك طوله 1 متر يحمل تيارًا شدته 1 أمبير موضوع عموديًا على المجال.
- إذا كانت B = 0.03 T: فإن القوة على سلك طوله 1 متر والتياره 1 أمبير = 0.03 N.
🎯 ملحوظات هامة
- لو السلك موازي للمجال → F = 0
- لو السلك عمودي على المجال → F أكبر ما يمكن
- يمكن استخدام العلاقة لتعريف التسلا أو كثافة الفيض
🧮 أمثلة محلولة
🔹 مثال (1):
سلك طوله 30cm يمر به تيار 10A، موضوع عمودي على مجال كثافته 0.06T.
F = BIL = 0.06 × 10 × 0.3 = 0.18 N
🔹 مثال (2):
نفس السلك بزاوية 30° مع المجال:
F = 0.06 × 10 × 0.3 × sin(30) = 0.09 N
🔹 مثال (3):
إذا كان السلك موازيًا للمجال:
F = 0
🔄 القوة بين سلكين متوازيين
- نفس الاتجاه → تجاذب
- اتجاهين متضادين → تنافر
F = (μ I₁ I₂ L) / (2πd)
حيث d المسافة بين السلكين، و μ = 4π × 10⁻⁷ Wb/A.m
لمزيد من الشرح والتوضيح .. شاهد فيديو الدرس
📌 ماذا تريد أن تفعل بعد انتهاء الدرس؟