ما اسم القاعدة المستخدمة في تحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء، هو السؤال الرئيسي في هذه المقالة، والتي ستتضمن بحثًا كاملاً وسريعًا حول معرفة مفهوم المغناطيسية في الفيزياء، وتحديد الطريقة الصحيحة استخدام الأساس المادي لتحديد اتجاه المغناطيسية، وكذلك لتحديد المغناطيس وتحديد أهم استخدام في الحياة اليومية وأيضًا في العديد من الصناعات الكبيرة.
تعلم مفهوم المغناطيسية
قبل شرح اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية، يجب أولاً إعطاء نظرة عامة على المغناطيسات والمجالات المغناطيسية.
- المغناطيس، أو “المغناطيس” باللغة الإنجليزية، هو مادة أو كائن ينتج مجالًا مغناطيسيًا ويجذب المواد المغناطيسية نحوه ويتميز بمجالها وقوتها واتجاهها.
- المجال المغناطيسي، ويسمى أيضًا الحث، أو المجال هو القوة التي تظهر في الفضاء حول جسم ممغنط ويتم قياسها بالتسلا.
انظر أيضًا: ما هي الفيزياء وماذا تدرس؟
ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء؟
اسم الطريقة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية هو قاعدة اليد اليمنى.
- حيث يتم توجيه إبهام اليد اليمنى في اتجاه حركة الشحنات، أي السرعة، بينما يكون اتجاه الأصابع المتبقية في اتجاه المجال المغناطيسي، فيأتي اتجاه القوة مع سهم اتجاه افتراضي قادمة من الكف مباشرة إليها.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تنطبق فقط على الأشياء ذات الشحنة الموجبة، لأن اتجاه القوة في حالة الشحنات السالبة يكون عكس الاتجاه الذي تم الحصول عليه باستخدام قاعدة اليد اليمنى.
- لذلك يجب استخدام اليد اليسرى بدلاً من اليد اليمنى عند التعامل مع الشحنات السالبة.
- هذا السؤال يستدعي تحليل عالم الفيزياء الكلاسيكية، لأن أهم استخدام تاريخي للمغناطيس هو البوصلة التي استخدمها الناس منذ القدم لتحديد الاتجاهات، كما ظهرت في الصين منذ القرن الثالث عشر قبل الميلاد.
- القاعدة الثالثة هي اليد اليمنى.
- حيث يجب معرفة اتجاه التيار الكهربائي واتجاه المجال المغناطيسي، أي واضح.
- وهذا ما يسمى بقاعدة اليد اليمنى.
تعرف على أهم استخدامات المغناطيس
تستخدم المغناطيسات في العديد من مجالات الحياة المختلفة وهي أدوات مهمة في العديد من الصناعات المختلفة، بما في ذلك ما يلي:
- المجال الطبي: لتنشيط الدورة الدموية وعلاج التهاب المفاصل والعظام.
- الصناعة الكهربائية: باستعمال التلفزيونات أو المكيفات أو الثلاجات.
- صناعة سماعات الرأس: تعتبر المكون الرئيسي لمكبرات الصوت وأجهزة التسجيل.
- ألعاب البناء: تحتوي جميع الدمى وألواح التعلم وألعاب البناء والتشييد على مغناطيسات مختلفة الأحجام.
- تثبيت الملصقات: تُستخدم لتخزين الصور والملاحظات المهمة ولصقها.
- تستخدم للقطارات: تحتوي محركات القطارات وبعض السيارات على مغناطيس كهربائي، معظمها يعمل بالبطاريات.
- تستخدم على بطاقة الائتمان: يحتوي الجزء الخلفي من بطاقة الائتمان على مغناطيس صغير يستخدم لتخزين المعلومات الرقمية الشخصية لحامل البطاقة.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: قوانين الفيزياء مع الرموز
كيفية حساب القوة المغناطيسية
- من حيث المبدأ، يعتمد مقدار القوة المغناطيسية المتبادلة بين جسمين مشحونين على مقدار الشحنة على الجسم، بالإضافة إلى مقدار حركته والمسافة بين الجسمين.
- معروف بمعظم المشاكل باستثناء المراحل المتقدمة من دراسة القوة المغناطيسية.
- من الضروري إيجاد القوة المغناطيسية لجسم مشحون بحجم ثابت، يتحرك بسرعة ثابتة ويوضع في مجال مغناطيسي موحد.
- أي المجال المغناطيسي لجسم آخر وحتى إذا كنا لا نعرف حجم المجال المغناطيسي، فإن هذه الطريقة لا تزال قابلة للتطبيق.
- يمكن حساب المجال المغناطيسي بناءً على المسافة والتيار.
- حيث يمكن إيجاد القوة المغناطيسية بالعلاقة التالية:
- S = uxwxnx sin θ
- حيث “s” هي القوة المغناطيسية، (u) مقدار الشحنة، “p” هي سرعة حركة الشحنات، “n” هي مقدار المجال المغناطيسي الذي يمر به الجسم،
و “θ” هي الزاوية بين اتجاه حركة الشحنات واتجاه المجال المغناطيسي.
عند استخدام النظام الدولي للوحدات، تكون وحدة القوة نيوتن، ووحدة السرعة م / ث، ووحدة المجال المغناطيسي هي تسلا.
حدد اتجاه القوة المغناطيسية
نعلم أن القوة كمية متجهة، لذا فإن حساب سعة القوة المغناطيسية وحدها لا يكفي لوصف هذه القوة لأنه من الضروري معرفة اتجاه هذه القوة.
- يمكن إيجاد اتجاه القوة المغناطيسية باستخدام (قاعدة اليد اليمنى) ؛ حيث يشير إبهام اليد اليمنى إلى اتجاه حركة الشحنات (اتجاه السرعة)، بينما نقوم بعمل اتجاه باقي الأصابع في اتجاه المجال المغناطيسي.
- وبالتالي فإن اتجاه القوة مع اتجاه السهم الافتراضي يكون خارج كف اليد وعموديًا عليها.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذا ينطبق فقط على الأشياء ذات الشحنات الموجبة.
- حيث يكون اتجاه القوة عند الحديث عن الشحنات السالبة معاكسًا للاتجاه الذي نحصل عليه عند استخدام قاعدة اليد اليمنى، أي يمكنك فقط استخدام اليد اليسرى بدلاً من اليمين عند الحديث عن السالب.
تعرف على المجالات المغناطيسية
حيث يرتبط مفهوم القوة بمفهوم المجال، على سبيل المثال إذا كان لدينا حالتين، فهناك قوة بينهما لا تمسهما بالضرورة.
- ينتج التفاعل بين هاتين الشحنتين أو الأجسام المشحونة عن وجود مجال كهربائي.
- وينطبق الشيء نفسه على الأجسام المغناطيسية، لأنه ليس من الضروري أن يتصل المغناطيس ويقطع الحديد أو المغناطيسات الأخرى التي تتأثر بالقوة المغناطيسية.
- إذا كان هناك مجال مغناطيسي ووجوده يعني وجود قوة مغناطيسية.
قد تكون مهتمًا أيضًا بـ: مفهوم وطبيعة الضوء في الفيزياء
تحديد المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو أداة تستخدم في الفيزياء لوصف القوة المغناطيسية حول المغناطيس، عندما نريد حساب القوة ولا توجد معلومات حول المجال المغناطيسي.
يمكن العثور عليها، كما ذكرنا سابقًا، من خلال التيار ومسافة السلك حيث يتدفق تيار كهربائي من T على مسافة “q” من السلك من خلال العلاقة التالية:
- g = μ0 × t / 2 × π × v
- عندما تكون “μ0” نفاذية فراغية ثابتة معروفة للمجال المغناطيسي، فهي تساوي 4π × 10-7 Tesla * m / ampere.
اعرف الفرق بين قاعدة اليد اليمنى وقاعدة اليد اليسرى
شرح مبسط، باستخدام قاعدة اليد اليسرى لفليمينغ (المعروفة أيضًا باسم “قاعدة فليمنغ اليسرى للمحركات).
- يمكننا إيجاد اتجاه القوة المؤثرة على الموصل عندما يكون تحت مجال مغناطيسي وبالمثل، إذا تم إحضار موصل بقوة تحت مجال مغناطيسي، فسيحدث تيار في هذا الموصل، والاتجاه الذي يمكن لهذه القوة أيضًا. يظهر باستخدام قاعدة اليد اليمنى لفليمينغ.
- في قواعد اليد اليسرى واليمنى في Fleming، هناك علاقة بين المجال المغناطيسي والتيار والقوة، ويتم تحديد هذه العلاقة بشكل مباشر من خلال قاعدة Fleming لليسار وقاعدة Fleming اليمنى.
- لا تحدد هذه القواعد الحجم ولكنها تشير إلى اتجاه إحدى المعلمات الثلاثة، المجال المغناطيسي، التيار والشدة، وما إذا كان اتجاه المعلمتين الأخريين معروفًا.
- تنطبق قاعدة Left Fleming بشكل عام على المحركات الكهربائية، وتنطبق قاعدة Left Fleming بشكل خاص على المولدات.
قابل فليمينغ
- يعتبر من أشهر مهندسي الكهرباء ونحن متخصصون في دراسة الفيزياء، اخترع أول صمام حراري أو أنبوب مفرغ.
- كما قام بتصميم جهاز الإرسال اللاسلكي الذي تم من خلاله أول إرسال لاسلكي عبر المحيط الأطلسي.
- الذي أنشأ قاعدة اليد المستخدمة في الفيزياء.
- كان فليمينغ الابن الأكبر بين سبعة إخوة، وكان والده قسيسًا في الجماعة.
- تم تعميد زوجته، ماري آن، في لانكستر، في 11 فبراير 1850، كمسيحية متدينة وأعظت مرة في سانت مارتن في الحقول، لندن لإثبات قيامته.
- في عام 1932، ساعد جون فليمنج ودوغلاس ديوار وبرنارد أكوورث في بناء حركة الاحتجاج التطورية.
- أعطى فليمينغ معظم ممتلكاته للجمعيات الخيرية المسيحية، وخاصة للفقراء.
- كان أيضًا مصورًا مشهورًا، مرسومًا بالألوان المائية وكان يحب تسلق جبال الألب.
لذلك نشرح لكم في هذا المقال المبسط ما هو اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء.
وتعلمنا عن مفهوم المغناطيس، وأهم استخداماته، وكيفية استخدامه أيضًا.
نتمنى أن نكون قد أجابنا على جميع أسئلتك ونشكرك على الاستماع إلينا ما دمت في رعاية الله.