فيزياء – الفيض المغناطيسى للصف الثالث الثانوى 2016

  الفيض المغناطيسى

    اكتشف هانز أورستد (دانماركى ) عام 1819م  إن للتيار الكهربى تأثير مغناطيسى عند مرور التيار الكهربى في السلك تنحرف إبرة البوصلة  وعند قطع التيار تعود البوصلة لمكانها

 أى مغناطيس  حوله مجال مغناطيسى  .

     خطوط القوى المغناطيسية تسمى بخطوط الفيض المغناطيسى الخط الواحد عبارة عن  10⁸ خط فرعى ( ماكسويل )

وتزداد كثافة الفيض المغناطيسي عند الأقطاب كما بالرسم .

الفيض المغناطيسى

يقدر بعدد خطوط الفيض التى تمر عمودياً بمساحة ما وتقاس بوحدة الوبر ( weber)

خطوط القوى المغناطيسية تسمى خطوط الفيض والخط الواحد عبارة عن 10⁸خط فرعى (ماكسويل)

شدة المجال المغناطيسى (كثافة الفيض المغناطيسى عند نقطة B)

يقدر بعدد خطوط الفيض التى تمر عموديا بوحدة المساحات المحيطة بتلك النقطة

 القانون المستخدم

وحدة قياسها

قولنا أن فيض مغناطيسى كثافته عند نقطة 0.3 Web/m²  

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

                      Ø_m  =  B A sinq

حيث  q  الزاوية المحصورة بين اتجاه الفيض والسطح (المساحة ) (الملف)

 أي أن الفيض المغناطيسي     Ø_m=

مركبة كثافة الفيض العمودية B sinq× مساحة السطح  A

1- ملف مساحته 2 m²وضع فى مجال مغناطيسى كثافته فيضه 0.05 web/m² بحيث يكون الفيض المار نهاية عظمى , احسب الفيض عندما يدور الملف  بزاوية

            30 , 45 , 60 , 135 , 180

2- قرص قطره 14 Cm فى مجال مغناطيسى كثافة فيضه  5 Teslaاحسب الفيض الكلى المار خلال القرص إذا كان :

أ‌)       القرص موازى لخطوط الفيض

ب‌)القرص يصنع زاوية مقدارها 30   مع خطوط الفيض

ج‌)   إذا كان عمودي ودار بزاوية 30

د‌)     القرص عموديا علي خطوط الفيض

أولا  المجال المغناطيسى حول سلك مستقيم يمر به تيار كهربى مستمر 

عند تكوين الدائرة الكهربية المبينة بالرسم 

ونثر برادة الحديد حول السلك مع الطرق الخفيف علي برادة الحديد لنساعدها علي الترتيب و الانتظام في خطوط القوى                        ( المجال المغناطيسى )

نجد أن المجال المغناطيسى عبارة عن دوائر متحدة المركز مركزها هو السلك نفسه

ويلاحظ ان

1)   دوائر المجال المغناطيسى تتزاحم بالقرب من السلك وتتباعد كلما بعدت عنه

2)   عمليا بالبوصلة يتم تعيين اتجاه المجال

3)   نظريا نعين اتجاه المجال ب قاعدة أمبير لليد اليمنى

“أقبض علي السلك بيدك اليمنى بحيث يشير الإبهام إلى اتجاه التيار الكهربى (التقليدى) أما اتجاه بقية الأصابع تشير لاتجاه المجال المغناطيسى “

 العوامل التي تتوقف عليها كثافة الفيض (B)الناشئ عن مرور تيار في سلك مستقيم

 *  شدة التيار(I) 

 كثافة الفيض تتناسب طرديا مع شدة التيار

* المسافة العمودية (d)بين النقطة ومحور السلك

كثافة الفيض تتناسب عكسيا مع بُعد النقطة عن محور السلك

من 1 , 2

و تسمي هذه العلاقة بقانون أمبير الدائرى حيث  معامل النفاذية المغناطيسية للوسط .

معامل النفاذية المغناطيسية : هى قدرة الوسط على نفاذ خطوط الفيض خلاله

وإذا كان الوسط هواء أو فراغا, فإن

و على هذا يصبح القانون علي الصورة :

 2- علل  ينصح بعدم بناء المساكن بالقرب من أبراج الضغط العالي للكهرباء  .

  حفاظا علي الصحة العامة والبيئة وذلك لتولد فيض مغناطيسي حول الأسلاك تقل كثافته كلما ابتعدنا   تبعا للعلاقة

مسائل للتدريب

بطارية قوتها الدافعة الكهربية 8V و مقاومتها الداخلية 2 Ω وصلت بسلك مستقيم طوله 20 Cm ومساحه مقطعه 3 × 10^-8 m² ومقاومته النوعية  . m Ω 4.5 × 10^-6 أحسب كثافة الفيض المغناطيسى عند نقطة تقع على بعد عمودى يساوى 10 Cm من مركز السلك

لاحظ أن: 

1-   متى لا توجد نقطة تعادل لسلكين متوازيين يمر بهما تيار كهربى  ؟ 

     جـ) عندما يمر بهما تيار كهربى له نفس الشدة ومتعاكسان فى الاتجاه .

2- لو ذكر في المسألة أن السلك له نصف قطر بمساحة مقطعة ( ولم تهمل ) نحسب المسافة بإضافة r     إلى بعد النقطة عن السلك                ( d = d + r  )

3- إذا كان الفيضان بينهما زاوية q عند نقطة فان محصلة كثافة الفيض عند هذه النقطة يتعين من العلاقة

وعلى ذلك فإذا كان الفيضان متعامدان فان

 ويصبح  صفر= Cos 90

ويصبح  محصلة كثافة الفيض عند هذه النقطة يتعين من العلاقة

4- النقطة التى توضع عندها بوصلة مغناطيسية ولا تتحرك هى نقطة التعادل

مسائل للتدريب

مصر 93

1- سلكان مستقيمان متوازيان المسافة بينهما في الهواء 15 Cm  ويمر بكل منهما تيار كهربى شدته 5 A اوجد كثافة الفيض المغناطيسى عند نقطة بينهما وعلي بعد 5 Cm من إحداهما في الاتى :

أ‌)       عندما يكون التياران في اتجاه واحد

ب‌)عندما يكون تيار احدهما عكس الأخر وبإهمال المجال المغناطيسى الارضى علما بأن

2- دور ثان 2014  سلكان A,B يمر بالسلك A تيار شدته 5 A وبالسلك B تيار شدته 10 A وضعت بوصله مغناطيسية بينهما وعلى بعد 10 Cm من السلك A فلوحظ عدم انحراف البوصلة.

1-   هل التيار المار فى السلكين فى اتجاهين متضادين أم فى اتجاه واحد ؟ ولماذا ؟

2-   احسب المسافة بين السلكين .

[url=http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics ch 2 l 1.pdf] لتحميل الدرس بصيغة PDF اضغط هنا..[/url]