ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء
ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء، هو السؤال الرئيسي في هذه المقالة، والذي سوف يشمل بحثًا كاملاً وسهلًا حول معرفة مفهوم المغناطيسية في الفيزياء، وتحديد الطريقة الصحيحة لاستخدام الأساس المادي لتحديد اتجاه المغناطيسية، وكذلك تحديد المغناطيس وتحديد أهم الاستخدامات في الحياة اليومية وأيضًا للكثير من الصناعات الضخمة.
محتويات المقال
تعرف على مفهوم المغناطيسية
قبل تحديد اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية، يجب أولاً إعطاء نظرة عامة على المغناطيسات والمجال المغناطيسي.
- يعرف المغناطيس، أو “المغناطيس” باللغة الإنجليزية، هو مادة أو جسم يولد مجالًا مغناطيسيًا ويجذب المواد الممغنطة نحوه وتتميز بمجالها وشدتها واتجاهها.
- أما المجال المغناطيسي، فيُطلق عليه أيضًا الحث، أو المجال وهو القوة التي تنشأ في الفضاء المحيط بجسم ممغنط ويتم قياسه بوحدة تسلا.
شاهد أيضًا: ما هو علم الفيزياء وماذا يدرس؟
ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء؟
اسم الطريقة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية هو قاعدة اليد اليمنى.
- حيث يتجه إبهام اليد اليمنى إلى اتجاه حركة الشحنات، أي السرعة بينما يكون اتجاه باقي الأصابع في اتجاه المجال المغناطيسي، لذا فإن اتجاه القوة يأتي بسهم اتجاهي افتراضي قادم من راحة اليد بشكل عمودي عليها.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذه الطريقة تنطبق حصريًا على الأجسام المشحونة إيجابًا، 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 يدعو إلى الخوض في عالم الفيزياء الكلاسيكية، حيث أن أهم استخدام تاريخي للمغناطيس هو البوصلة التي استخدمها الإنسان منذ العصور القديمة لتحديد الاتجاهات، كما ظهرت في الصين منذ القرن الثالث عشر قبل الميلاد.
- القاعدة الثالثة لليد اليمنى.
- حيث يلزم أن يصبح كل من اتجاه التيار الكهربائي واتجاه المجال المغناطيسي معلومين أي واضحين.
- أي تسمى قاعدة اليد اليمنى.
تعرف على أهم استخدامات المغناطيس
حيث يتم استخدام المغناطيسات في الكثير من مجالات الحياة المتنوعة وهي تعتبر أدوات أساسية في الكثير من الصناعات المختلفة، بما في ذلك ما يلي:
- المجال الطبي: لكي تنشيط الدورة الدموية وتعالج التهاب المفاصل والعظام.
- الصناعة الكهرومنزلية: وذلك في استخدام التلفزيون أو المكيفات أو الثلاجات.
- صناعة السماعات: إنه يعتبر المكون الرئيسي لمكبرات الصوت وأجهزة التسجيل.
- تركيب الألعاب: لاحتواء الدمى، ولوحات التعلم وألعاب البناء والتشييد جميعها مغناطيسات مختلفة الحجم.
- تركيب الملصقات: حيث تُستخدم لحفظ الصور والملاحظات المهمة ولصقها.
- تستخدم للقطارات: تحتوي محركات القطارات وبعض المركبات على مغناطيس كهربائي، ومعظمها في بطاريات.
- تستخدم في بطاقة الائتمان: حيث يحتوي الجزء الخلفي من بطاقة الائتمان على مغناطيس صغير يستخدم لتخزين المعلومات الرقمية الشخصية لحامل البطاقة.
قد يهمك: قوانين الفيزياء بالرموز
كيفية حساب القوة المغناطيسية
- من حيث المبدأ، تعتمد كمية القوة المغناطيسية المتبادلة بين جسمين مشحونين على مقدار الشحنة الموجودة في الجسم، وذلك بإضافة إلى مقدار تحركه والمسافة بين الجسمين.
- تعرف في معظم المشكلات باستثناء المراحل المتقدمة من دراسة القوة المغناطيسية.
- من الضروري إيجاد القوة المغناطيسية لجسم مشحون بشحنة ذات حجم ثابت، ويتحرك بسرعة ثابتة ويوضع في مجال مغناطيسي منتظم.
- أي المجال المغناطيسي للجسم الآخر وحتى إذا لم نعرف حجم المجال المغناطيسي، فلا يزال من الممكن استخدام هذه الطريقة.
- حيث يمكن أن يتم حساب المجال المغناطيسي وذلك بناءً على المسافة والتيار.
- حيث يمكن العثور على القوة المغناطيسية بالعلاقة التالية:
- S = u x w x n x sin θ
- حيث “s” هي القوة المغناطيسية، (u) مقدار الشحنة، “p” هي سرعة حركة الشحنات، “n” هي مقدار المجال المغناطيسي الذي يتحرك فيه الجسم،
و”θ” هي الزاوية بين اتجاه حركة الشحنات واتجاه المجال المغناطيسي.
وعند استخدام النظام العالمي للوحدات ستكون وحدة القوة نيوتن، ووحدة السرعة م / ث، ووحدة المجال المغناطيسي تسلا.
تعرف على اتجاه القوة المغناطيسية
نعلم أن القوة كمية متجهة، لذا لا يكفي حساب سعة القوة المغناطيسية وحدها 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 مع اتجاه المجال المغناطيسي.
- وبالتالي يكون اتجاه القوة مع اتجاه سهم افتراضي خارج راحة اليد وعمودي عليها.
- وتجدر الإشارة إلى أن هذا ينطبق فقط على الأجسام 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 الحق عندما يتعلق الأمر بالشحنات السالبة.
تعرف على المجال المغناطيسي
حيث يرتبط مفهوم القوة بمفهوم المجال، على سبيل المثال إذا كانت لدينا شحنتان فستكون هناك قوة بينهما دون الحاجة إلى لمسها.
- وينتج التفاعل بين هاتين الشحنتين أو الهيئتين المشحونتين من وجود المجال الكهربائي.
- وينطبق الشيء نفسه على الأجسام المغناطيسية، حيث أنه ليس من الضروري أن يتلامس المغناطيس وأن يتم قطع الحديد أو غيرها من المغناطيسات لتتأثر بالقوة المغناطيسية.
- حيث يوجد المجال المغناطيسي ويعنى وجوده أي وجود قوة مغناطيسية.
قد يهمك أيضًا: مفهوم وطبيعة الضوء في الفيزياء
تعريف المجال المغناطيسي
المجال المغناطيسي هو أداة تستخدم في الفيزياء لوصف القوة المغناطيسية حول المغناطيس، إذا أردنا حساب القوة وليس لدينا معلومات عن المجال المغناطيسي.
فيمكن إيجادها كما ذكرنا سابقًا، بالتيار والمسافة لسلك يتدفق فيه تيار كهربائي من T على مسافة “q” من هذا السلك من خلال العلاقة التالية:
- غ = μ0×ت / 2×π×ف
- حيث إن “μ0” هو ثابت يعرف بنفاذية الفراغ للمجال المغناطيسي، ويساوي 4π × 10-7 تسلا*م/أمبير.
تعرف على الفرق بين قاعدة اليد اليمنى وقاعدة اليد اليسرى
بشرح مبسط، وباستخدام قاعدة اليد اليسرى لفلمنج (المعروفة أيضًا باسم “قاعدة اليد اليسرى لفلمنج للمحركات).
- يمكننا إيجاد اتجاه القوة المؤثرة على السائق عندما يكون تحت مجال مغناطيسي وبالمثل، إذا تم إحضار موصل بقوة تحت مجال مغناطيسي فسيكون هناك تيار مستحث في ذلك الموصل، ويمكن أيضًا توضيح اتجاه هذه القوة وذلك باستخدام قاعدة اليد اليمنى للعالم Fleming.
- في قواعد فلمنج لليد اليسرى واليمنى، توجد علاقة بين المجال المغناطيسي والتيار والقوة، ويتم تحديد هذه العلاقة مباشرة بقاعدة اليد اليسرى لفلمنج وقاعدة اليد اليمنى لفليمينغ على التوالي.
- لا تحدد هذه القواعد الحجم ولكنها تشير بدلاً من ذلك إلى اتجاه إحدى المعلمات الثلاثة، المجال المغناطيسي والتيار والشدة، وعندما يصبح اتجاه المعلمتين الأخريين معروفًا.
- تنطبق قاعدة Fleming اليسرى بشكل أساسي على المحركات الكهربائية، بينما تنطبق قاعدة Fleming اليسرى بشكل أساسي على المولدات الكهربائية.
تعرف على فلمنج
- هو أحد أشهر مهندسي الكهرباء وكنا تخصص في دراسة علم الفيزياء، قد اخترع أول صمام حراري أو أنبوب مفرغ.
- وصمم أيضًا جهاز الإرسال اللاسلكي الذي تم عبره أول إرسال لاسلكي عبر المحيط الأطلسي.
- والذي قد أسس قاعدة اليد المستخدمة في الفيزياء.
- كان فليمينغ أكبر إخوته السبعة، وكان والده وزير تجمعي.
- كما تم تعميد زوجته ماري آن في لانكستر، وذلك في 11 فبراير 1850، كمسيحي متدين وكان قد بشر مرة في سانت مارتن في الحقول، لندن بإثبات قيامته.
- في عام 1932، ساعد جون فليمنج ودوغلاس ديوار وبرنارد أكورث في بناء حركة الاحتجاج التطورية.
- ترك فليمينغ الكثير من ممتلكاته للجمعيات الخيرية المسيحية، وخاصة للفقراء.
- وكان أيضًا مصورًا مشهورًا، وقد رسم بالألوان المائية وأحب تسلق جبال الألب.
وهكذا قد وضحنا لكم في هذا المقال المبسط ما اسم القاعدة المستخدمة لتحديد اتجاه القوة المغناطيسية في الفيزياء.
وتعرفنا على مفهوم المغناطيس وأهم استخداماته وكيفية استخدام أيضًا.
ونتمنى أن نكون قد أجبنا على جميع أسئلتكم ونشكركم على حسن استماعكم إلينا، دمتم في رعاية الله.