إذا توقف المغناطيس عن الحركة داخل الملف، فهل تزداد قيمة التيار المستحث؟
المحتويات
يعتبر البيان السابق موضوعا مثيرا للجدل في مجال الفيزياء، وخاصة بين طلاب المدارس المتوسطة. ولذلك يبحث الكثير من الناس عن إجابة دقيقة لهذا السؤال. من خلال هذا المقال يقدم لكم موقعنا شرح تأثير توقف حركة المغناطيس في الملف على قيمة التيار المتولد.
- في الواقع، التيار المستحث يرجع إلى الحركة الكهرومغناطيسية، لذا فإن الجملة الأصلية خاطئة.
- وبمجرد توقف المجال المغناطيسي، يتوقف التيار المستحث أيضًا، مما يعني أنه يظل ثابتًا بدلًا من أن يتزايد.
- عندما يلتف سلك حول مكون مغناطيسي، فإنه يبدأ في توليد تيار كهربائي.
- ويتكون النظام من قضيب مغناطيسي يولد قوة مغناطيسية هائلة بسبب تركيز القطبين الشمالي والجنوبي.
- يؤدي ذلك إلى زيادة قيمة التيار المستحث إلى الحد الأقصى، ويمكن تعزيز هذه الطاقة عن طريق إضافة المزيد من المكونات.
- يتغير التدفق الكهرومغناطيسي اعتمادًا على كمية التيار الذي يمر عبره.
- يتم تحديد قوة المجال الكهرومغناطيسي وقيمة التيار المستحث من خلال عدد لفات السلك المحيطة بالعنصر المغناطيسي.
- يمكننا تعطيل المجالات الكهرومغناطيسية عن طريق نقل الأسلاك بعيدا عن المصدر الرئيسي.
- عند استخدام القضيب المغناطيسي داخل السلك فإنه يتحرك من الخارج كما من الداخل.
- ولذلك، إذا كان المغناطيس في حالة سكون، فإن الحركة الجسدية تنشط تيارًا كهربائيًا.
- عندما يتوقف المغناطيس عن الحركة داخل الملف، فإن قيمة التيار المستحث لا تزيد بالتأكيد.
- لأن التيار المتولد داخل الملف لا يمكن أن ينتج إلا الحث الكهرومغناطيسي نتيجة للحركة.
- يعد الحث الكهرومغناطيسي أحد أهم المواضيع الفيزيائية في تشغيل المولدات.
- تشمل التطبيقات جميع الأجهزة التي تتطلب حركة مستمرة سواء كانت سريعة أو بطيئة.
ملخص الحث الكهرومغناطيسي
- وفي عام 1830، اكتشف العالم مايكل فاراداي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي.
- خلال إحدى تجاربه، لاحظ فاراداي شيئًا مهمًا: عند استخدام قضيب مغناطيسي داخل وخارج ملف يتكون من لفة واحدة من السلك.
- يجب تنفيذ هذه الحركة بعناية، وتولد الجهد وتولد التيار.
- وكانت هذه أول تجربة لإنتاج تيار كهربائي داخل ملف واحد.
- كما اكتشف فاراداي أنه إذا توقف المغناطيس عن الحركة، فإن قيمة التيار المستحث ستنخفض، ولكن ليس العكس.
- وهذا يدل على أن هناك علاقة مباشرة بين الكهرباء والمغناطيسية، وهي:
- ينص قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي على أن حركة المغناطيس تجاه الملف تؤدي إلى تحرك نقطة القياس.
- بعد توقف المغناطيس عن الحركة، تتعرف إبرة الجلفانومتر على أن التيار المستحث قد توقف ويعود إلى مجال مغناطيسي صفر.
- لذلك، يمكننا أن نستنتج أن الحركة المغناطيسية الأعلى تؤدي إلى ارتفاع معدل التيار المستحث.
- تجدر الإشارة إلى أنه عندما تتوقف القوة المغناطيسية، يجب تحريك الملف يدويًا.
- إن حركة الإبرة ناتجة عن التأثير الناتج، وليس عن التيار المستحث الناتج عن الحركة.
- يعتمد قانون فاراداي على الحركة النسبية بين القوة الناتجة والجهد المطبق بالنسبة للمجال المغناطيسي وحركة الملف.
- لذلك، ينص قانون فاراداي على أنه عند حدوث حركة نسبية بين الملف والمغناطيس، يتولد جهد في الدائرة.
- يجب أن يكون حجم هذا الجهد متناسبًا مع معدل تغير التدفق.
- الحث الكهرومغناطيسي يعني استخدام المجالات المغناطيسية.
- يبحث في فكرة استخدام تيار متحرك لإنشاء جهد خاص داخل دائرة مغلقة والتحديد من ذلك الجهد.
- زيادة عدد الأسلاك المحيطة بالموصل الرئيسي وزيادة عدد الموصلات الفردية التي توفر المجال المغناطيسي.
- ويمكن أيضًا قياسها من خلال الحركة النسبية بين العنصر الرئيسي أو الملف والمغناطيس.
- خاصة إذا كان الملف غير متوافق مع اتجاه التدفق المغناطيسي.
- يمكن أن ينقطع التدفق المغناطيسي في أي وقت، مما يؤدي إلى توقف التيار المستحث وزيادة السرعة.
- عندما يتحرك الملف الكهربائي في اتجاه تيار التدفق المغناطيسي، يمكن تعزيز التأثير الكهرومغناطيسي.
تطبيقات الحث الكهرومغناطيسي
- وبعد الإجابة على سؤال توقف المغناطيس عن الحركة في الملف، وجدنا أن قيمة التيار المستحث لا ترتفع إلى القيمة القصوى.
- تبين أن هذه العبارة غير صحيحة لأن الحث يعتمد على الحركة الكهرومغناطيسية.
- سوف تكتسب فهمًا أفضل لهذا الدرس من خلال تطبيق التوضيحات على أمثلة واقعية والاستخدامات العملية للقانون.
- يستخدم الحث الكهرومغناطيسي في المولدات التي تنتج طاقة عالية من خلال الحركة الكهربائية.
- يتم إنجاز العملية عن طريق تدوير مغناطيس دائم بسرعة حول ملف أولي في موصل كهربائي.
- بعد ذلك، قم بتوصيل خطوط الدائرة بتيار عالي لتحقيق الحث الكهرومغناطيسي.
- ونتيجة لذلك، يتم توليد الطاقة المطلوبة وفقًا للجهد والكثافة، والتي تعتمد على قوة المغناطيس.
- بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الحث الكهرومغناطيسي في المحولات لتغيير التيار المتدفق عبر الأسلاك.
- يتم استقطاب السلك الثاني في الاتجاه ليستقبل التيار من السلك الأول عبر الحلقة المغناطيسية.
- يؤدي هذا إلى إنشاء قوة دافعة كهربائية، والتي عند توصيلها بسلك ثانٍ، يتم إنشاء تيار جديد.
- كما يشمل استخدام أجهزة قياس الحث الكهرومغناطيسي مجال التكييف والتبريد.
- تستخدم أجهزة القياس لقياس التيار وتدفق التيار أثناء الشحن.
- وفي حالة انخفاض التيار عن المعدل الطبيعي يقوم الجهاز بكشف أي أخطاء في حركة التيار.
- علاوة على ذلك، فإن مقياس التدفق الكهرومغناطيسي هو جهاز يعتمد على قانون فاراداي.
- يستخدم هذا الجهاز لمراقبة تدفق التيار في الموصلات الكهربائية لضمان التحويل الصحيح والدقيق للجهد.
- تشمل التطبيقات الحديثة للحث الكهرومغناطيسي الفنانين الذين يستخدمون أقراص الرسم الرقمية.
- يعمل الحث الكهرومغناطيسي على الورق، مما يسمح لك بالرسم مثل الورق العادي.
- تتدفق الإشارات الكهربائية من جهاز البث إلى جهاز الاستقبال، وهو شاشة الكمبيوتر اللوحي الرسومية.
- وبهذه الطريقة يتم نقل الطاقة الكهربائية من جهاز إلى آخر.
- يمكن أيضًا استخدام الحث الكهرومغناطيسي لنقل الطاقة بدون أسلاك.
- ينتقل التيار الكهربائي من الحمل الكهربائي إلى شبكة الاستقبال عبر القوى الكهربائية والكهرومغناطيسية.
