خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

الرحيم الرحمن الله بسم

المجاالت المغناطيسية

الخامس الفصل

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

الفهرس

والمؤقتة( : 1-5) الدائمة المغانط

المغناطيسية( 2-5) المجاالت عن الناتجة القوى

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

(1-5)الدائمة : المغانط

والمؤقتة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

مقدمة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

والمجال األرضية الجاذبية مجالللمجال مشابهالكهربائي

المغناطيسي

مقدمة

المغانط الصينيون البحارة استخدمقبل مالحية بوصالت 900فيصورة

تقريباAسنة األجهزة في متنامية أهمية للمغانط

على تعتمد فجميعها اآلثارالكهربائيةالكهربائي للتيار المغناطيسية

صنع بلفسلك مغناطيسكهربائي يمكنطرفي توصيل ثم مسمار حول معزول

ببطارية السلك

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الخصائص العامة

للمغناطيس

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

بخيط* مغناطيسي قضيب تعليق عند A حرا -سيستقروتركه الشمال ) اتجاه في

الجنوب(: مستقطبالمغناطيس* قطبان له أي

متعاكسان متميزانالشمال* عن الباحث القطب احدهما

الشمالي ويسمى القطبالجنوب عن الباحث القطب واآلخر

الجنوبي ويسمى القطبحر البوصلة* مغناطيسصغير عن عبارة

) البوصلة ) ابرة الدورانالمتشابهة* واألقطاب تتنافراألقطاب

تتجاذبالمختلفة حتى* مختلفين قطبين المغانط لجميع

صغيرة قسمتلو أجزاء إلىعن* عمالق مغناطيساألرضعبارة

للمغانط الخصائصالعامة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

تؤثر كيفالمغانطفي

األخرى المواد

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

وبعض تجذبالمغانط أخرى مغانطالقريبة األجسام

المواد على المغانط تأثير

للمغناطيس أي يجذبأيطرفحديد لقطعة طرف

A المغناطيسيسبب ليصبح تحفيزا للمسمارالمغناطيسفسيفقد ابعد فإذا ، Aمستقطبا

A المسمار معادن بعضا به ألن مغناطيسيته منأخرى

القليل ) على يحتوي حديد اللين الحديد أماألنه ( الكربونمن جاذبيته كل فيفقد

مغناطيسمؤقت

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المغناطيس الدائم

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسالدائم مغناطيسية تتولدبها تولدت التي نفسها بالطريقة

المسمارمغناطيسية

المغناطيسالدائم

المجهري وبسبب التي التركيب للمادةالمغناطيسية المغناطيسفإن منها يتكون

دائمة تصبح من المستحثة الدائمة المغانط من العديد يصنعخليطمن على تحتوي حديد سبيكة

الترابية الكوبالتوالنيكل واأللمنيوم العناصر من متنوعة تشكيلة هناكالنادر

مغانط ) ( تنتج والجادولينيوم النيوديميومحجمها قويةدائمة إلى بالنسبة Aجدا

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المجاالت المغناطيسية المغانط حول

الدائمة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

كميات المغناطيسية متجهةالمجاالتالقوة فيها تؤثر التي المنطقة في تظهر

المغناطيسية

المغناطيسية المجاالت

تصبح الحديد برادة من قطعة كلبوساطة Aابرة الحثمغناطيسا مثل A تماما البوصلة

مغناطيسيفي )1( األبعاد ثالثيةمجال) الجليسرول) محلول في حديد برادة

مغناطيسيفي( 2) األبعاد ثنائيمجال) طاولة) أو ورقة على حديد برادة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

خطوطالمجال

المغناطيسي

خفالمغناطيسي •العنوانالحركةعلىخطمستقيم المجال خطوط إنفي تشبه الكهربائي المجال خطوط

وهمية كونها• : هو المغناطيسي عددالتدفق

التي المغناطيسي المجال خطوطالسطح تخترق

يتناسب • المساحة وحدة عبر التدفق A المغناطيسي طرديا المجال شدة مع

عند • المغناطيسي التدفق يتركزالمغناطيس قطبي

خارج • المجال خطوط اتجاهداخل عكسالمغناطيس اتجاههاالمغناطيس

المغناطيسي المجال خطوط

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

( خارج)• القطب من خارجة المغناطيسالجنوبي القطب إلى وداخلة الشمالي

( داخل)• القطب من المغناطيسلتشكل الشمالي القطب إلى الجنوبي

مقفلة حلقاتالمكون • المغناطيسي المجال ونوع

المغناطيسية القضبان من زوج بوساطة:

المغناطيسي المجال خطوط

لقطبين( 1) المجال متشابهينخطوط

لقطبين( 2) المجال مختلفينخطوط

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المؤثرة القوةفي الموضوعة األجسام في

مغناطيسية مجاالت

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت بقوةتؤثرأخرى مغانط في

المؤثرة القوة

وضع الحديد عينةعند من مصنوعةالمجال في النيكل أو والكوبالتلمغناطيسدائم المغناطيسي

أكثر مركزة المجال خطوط تصبحالعينة هذه خالل

القريبمن العينة طرف يكون لذلك A جنوبيا Aللمغناطيسقطبا الشمالي القطب

المغناطيس فتنجذب نحو العينة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الكهرومغناطيسية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

هانز الدنماركي الفيزيائي أجرىعام أورستد على 1820كريستيان تجارب م ، باألسالك المار إبرة فتعجبالتيار لرؤية

عمودي اتجاه في لتصبح تدور البوصلةالسلك على

الكهرومغناطيسية

بالقربمن وضعها عند البوصلة إبرة انحرافعن Aناتجا ذلك يكون أن وجب Aتيارا يحمل سلك

مغناطيسي الكهربائي مجال التيار وتشكل ولده تترتب الحديد برادة وأنفيصورة Aمتحدة دوائرنمطا

السلك حول حول المركز المتولد المغناطيسي المجال تتناسبشدةوطويل مستقيم A سلك التيار طرديا مقدار مع

و بالسلك A المار السلك عكسيا عند البعد مع

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

األولى القاعدةاليمنى لليد

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

:االبهاماتجاه اليمنى لليد األولى القاعدة

التيار) اتجاهاالصطالحي(

اتجاه Aاالصابعإذا: المجال) اتجاهالمغناطيسي(

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المجال المغناطيسيبالقربمن

ملف

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المار الكهربائي التيار بحلقةيولدجميع حول Aمغناطيسيا Aمجاال سلكية

الحلقة أجزاء

بالقربمن المغناطيسي المجالملف

السلك لف لفات وعند ملف عدة لتكوينجميع حول المجال التجاه يكون لولبي

نفسه االتجاه في اللفاتلفات عدة من المكون الطويل الملف يسمى

المحث ) اللولبي (الملفكل يضافحيث عن الناتج المغناطيسي المجال

لتوليد االخرى اللفات من الناتج المجال إلى لفةالناتج المجال يشبه أكبر Aكليا Aمغناطيسيا Aمجاال

مغناطيس وجنوبي دائمعن شمالي قطبان له

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيس: المغناطيسالكهربائي هوكهربائيخالل تيار تدفق عند ينشأ الذي

ملف

بالقربمن المغناطيسي المجالملف

اللفات عدد شدة يزيدوزيادة منالمغناطيسي المجال

زيادة المغناطيس قوةويمكنأو حديدي قضيب بوضع الكهربائي

الملف داخل A قلب مجاال يولد اللولبي الملف مجال ألن A A مغناطيسيا عند مؤقتا مثل القلب في

حديد قطعة من مغناطيسدائم تقريب

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الثانية القاعدةاليمنى لليد

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

:األصابعاتجاه اليمنى لليد الثانية القاعدة

الملف) في التيار اتجاهاللولبي(

اتجاه Aاالبهامإذا: الشمالي) القطب اتجاه) للمغناطيسالكهربائي

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الصورة المجهرية

للمواد المغناطيسية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

الثالثة العناصر تتصرف

المغناطيسية المجهرية الصورة

النيكل والحديد) بطرائق الكوبالت(و كهربائية كمغانط

تسمى عديدة خاصية فلهاالفرومغناطيسية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المناطق المغناطيسية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

A الكترونكل مغناطيسا يشبه الذرة في A صغيرا Aكهربائيا

المغناطيسية المناطق

المغناطيسية ترتيب: المنطقة هوالخاصة المغناطيسية المجاالت مجموعةاالتجاه في المتجاورة الذرات بإلكترونات

من ) Aغالبا (1000إلى 15نفسه ميكرون

الحديد بخلط مغناطيسدائم على للحصولإلنتاج أخرى مواد تحافظعلى سبائكمع

إزالة بعد مرتبه المغناطيسية المناطقالخارجي المغناطيسي المجال تأثير

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

وسيطة التسجيل

خفجديد :للتسجيل•العنوانالحركةعلىخطمستقيم علىشريط

في • التسجيل رؤوس تتكونالفيديو وأجهزة الصوتية المسجالت

كهربائية من مغانطنبضات • تولد المسجالت وهذه

تنتج كهربائية تياراتوإشاراترأسالتسجيل في كهربائية

على • مجاالت توليدفيعملوالصورة الصوت تمثل مغناطيسية

تسجيلها المرادالتسجيل • شريط يمر وعندما

المناطق تترتبالمغناطيسي المغناطيسية

التسجيل وسيطة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المسجل :لتشغيل• الشريطقراءته • وإعادة الشريط تشغيل وعند

التيارات تنتج بوساطة إشارةالتسجيل رأس مرور عند المتولدةعلى المغناطيسية الجسيمات فوق

الشريطإلى • اإلشارة هذه مضخموترسل

أو الصوت مكبرات من زوج وإلىاالذن سماعات

عليه استعمالوعند • مسجل شريطينتج جديدة أصوات لتسجيل Aسابقا A مغناطيسيا Aمجاال المحور رأس

على يعمل سريعة بصورة Aمتناوباالمناطق بعثرة اتجاهات

الشريط على المغناطيسية

التسجيل وسيطة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

التاريخ المغناطيسي

لألرض

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

على الصخورتسجل تحتوي التيالمجال اتجاهات اختالف تاريخ الحديد

األرضي المغناطيسي

لألرض المغناطيسي التاريخ

عن قاعفي األبعد الصخور البحرالصخور من أقدم تعد الشقوق

الشقوق من بياناتهم القريبة خالل من العلماء وتوصلالمغناطيسيين القطبين أن إلى

عدة تباداللألرضقد موقعهماتاريخ في العصور مر على مرات

األرض

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

(2-5)عن الناتجة القوى

المجاالت المغناطيسية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

مقدمة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

قوة أمبيرافترض وجودالذي السلك في تؤثر

في وضعه عند Aتيارا يحملالمغناطيسي المجال

مقدمة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المؤثرة القوةفي المارة الكهربائية التيارات في

مغناطيسية مجاالت

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

السلك في كهربائي تيار يسري عندمافيه قوةتتولد تؤثر

المؤثرة القوة

األسفل نحو القوة تلك اتجاه أويكوناألعلى نحو الذي يعتمدوذلك التيار اتجاه على

السلك في أن يسري فاراداي مايكل اكتشفتكون السلك في المؤثرة القوة

من عمودية كل التجاه علىالكهربائي المجال والتيار

المغناطيسي

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

اتجاه تحديدالقوة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

نستخدم : القوة التجاه لتحديد

القوة التجاه تحديد

الثالثة القاعدةاليمنى لليد

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الثالثة القاعدةاليمنى لليد

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

:األصابعاتجاه اليمنى لليد الثالثة القاعدة

المجال) اتجاهالمغناطيسي(

:االبهامواتجاه التيار) اتجاهاتجاه االصطالحي( الكف إذا نحو باطن

المؤثرة) الخارج : القوة اتجاه) السلك في

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المؤثرة القوةفيسلك

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

الورقة )األسهملرسم داخل إلى وإلى( Xالمتجهةالورقة ).( من الخارج

فيسلك المؤثرة القوة

كهربائية تيارات تحمل التي االسالك إنبعض يؤثر في السلك بعضها أصبح A إذا للمجال موازيا

تصبح ) ( θالمغناطيسي وستؤول= صفرالصفر إلى القوة

F = I L Bالقوة

المؤثرة فيسلك (N) التيار

الكهربائي

(A)

طول السلك داخل المجال

(m)

المجال المغناطسي

(T)(T=N/A.m)

F = I L B sin θ

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الصوت مكبرات

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

إحدى الصوت مكبرات التطبيقات تعديعمل العملية فيسلك المؤثرة القوة على

مغناطيسي مجال في يمر Aكهربائيا Aتيارا

الصوت مكبرات

على السماعة الطاقة تحويلتعملصوتية إلىطاقة باستخدامالكهربائية

مخروط مثبتفوق رفيع سلك ملفمنورقي

موضوع المخروط مجال فيوهذامغناطيسي

المخروط تجعل الملف حركةموجاتصوتية يهتزالورقي Aمحدثا

الهواء في

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

الجلفانومترات

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

حلقة في المؤثرة القوة استخدام يمكنمغناطيسي مجال وضعتفي سلكية

A لقياس جدا صغيرة كهربائية تيارات

الجلفانومترات

األعلى إلى بقوة سيتأثر الحلقة جانبي أحداألسفل بينما على بقوة اآلخر الجانب يتأثر

ستعمل تدوير محصلةلذا على العزمفي المؤثر العزم يتناسب حيث ، الحلقة

A الحلقة التيار طرديا مقدار لقياس : مع يستخطم جهاز هو الجلفانومترالكهربائية A التيارات جدا ويمكن الصغيرة ،

فولتمتر أو أميتر إلى تحويله بعزم النابضيؤثر الجلفانومتر في الصغيرملف ومقاومة معاكس، اتجاه في

الحساس أوم تساويالجلفانومتر ألفAتقريبا

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

تحويل الجلفانومتر

أميتر إلى

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

أميتر إلى الجلفانومتر

+

G

-

توصيل طريق عن أكبر لقياستياراتعلى الجلفانومتر مقاومة من أقل مقاومة

) التيار ) مجزئ التوازي

أميترمجز

Rئ Is Im

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

تحويل الجلفانومتر

فولتميتر إلى

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

فولتميتر إلى الجلفانومترطريق الكهربائيعن الجهد لقياسفرق

التوالي على كبيرة مقاومة توصيل) المضاعف)

فولتميتر

Rمضاعف I+

G

-

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المحرك الكهربائي

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

في المار التيار ينعكساتجاه أن يجبفيوضع تصبح عندما وهذا رأسيالحلقة ،

بمواصلة للحلقة دورانهااالنعكاسيسمح

الكهربائي المحرك

فلزيتين شريحتين باستخداموتسمى الفرشاتينيسميان ،وتصنع الحلقة ، عاكسالتيار

من العادة في الفرشاتانالكهربائي الجرافيت يستخدم: المحرك جهاز هو

طاقة إلى الكهربائية الطاقة لتحويلدورانية حركية

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

من يتكون الكهربائي عديدة المحرك تثبت لفاتدوران محور على

الكهربائي المحرك

الملفذي في المؤثرة الحديد القوة القلبمع : Aيتناسبطرديا

F = n I L B عدد

اللفات

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المؤثرة القوةفيجسيم مشحون

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المستخدمة المهبطية األشعة أنبوب فيالتلفاز وشاشات الحاسوب فيشاشات

بواسطة انحرافيستخدم اإللكتروناتصورة لتشكيل المغناطيسية المجاالت

الشاشة على

المشحون والجسم القوة

على الكهربائية المجاالت انتزاعتعملالقطب في الذرات من اإللكترونات

) الكاثود ) السالب

على أخرى كهربائية مجاالت تجميعوتعملفي وتركيزها وتسريعها اإللكترونات هذه

ضيقة حزمة

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

على مغناطيسية مجاالت تعمل التحكمثموإلى األمام إلى الحزمة هذه حركة في

الشاشة على Aورأسيا Aوأفقيا الخلف

المشحون والجسم القوة

بطبقة الشاشة وتطلىتصطدم فوسفورية عندما تشع

الصورة فتنتج بها الناتجة تعتمداإللكترونات المجال عنالقوةاإللكترون في المؤثرة المغناطيسي

اإللكترون منعلىكل شدة وسرعةالمغناطيسي الزاوية والمجال

والتجاه السرعة متجه بين المحصورةالمغناطيسي المجال

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

A دائما يكون القوة علىكل عمودياAاتجاهالجسيم سرعة اتجاه المجال ومن اتجاهالمغناطيسي

المشحون والجسم القوة

لليد الثالثة القاعدة باستخدام المحدد واالتجاهيكون الشحنة خاصاليمنى بالجسيمات

، عكساالتجاه أماالموجبة يكون اإللكتروناتI=q/t t=L/vالتيا

رشحنة اإللكترون

زمن قطع المساف

Lة

I=qv/L F=qvB

المجال قوةالمغناطيسي

علىجسم متحرك مشحون

(N)

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

المغناطيسية المجاالت

المعلومات تخزينطريق عنالوسائط

المغناطيسية

خفبرمجيات تخزينيتم •العنوانالحركةعلىخطمستقيم وأوامر البيانات

صورة في Aرقميا الحاسوب أجهزة(bitsوحداتصغيرة )

وحدة )• بِـ )حددت( bitكل بِـ( 0أما أو(1)القرص • على التسجيل يsرسلأثناء

القراءة رأس إلى كهربائي تيارالكتابة/A يsعدوالذي • مكونا Aكهربائيا Aمغناطيسا

حديدي قلب ملفوفعلى سلك منA يولدحيث • مجاال بالسلك المار التيار

الحديدي القلب في Aمغناطيسيا

الممغنطة الوسائط

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

على تترتب• المغناطيسية المناطق ذراتحزم فيصورة المغناطيسية الشريحة

المغناطيسية اتجاهاتوتعتمد • المناطقالتيار اتجاه على

صغيرة شفرةوتمثل • وحدة حزمتين كل(bit )المعلومات من واحدةالمعلومات • أي الالسترجاع إرسال يتم

الكتابة / رأسالقراءة إلى تيارالممغنطة • الحزمة تعمل ذلك من Aوبدال

على القرص على تيار توليدالموجودةيدور عندما الحث بطريقة الملف في

الرأس القرصتحت

الممغنطة الوسائط

خفالعنوانالحركةعلىخطمستقيم

الله بحمد تم

بابنجي. علي رائد أ