بسم الله الرحمن الرحيم
الوحده الثانيهالأثر المغناطيسي للتيار الكهربائي
الفهرس
| الموضوع | رقم الصفحة |
| المقدمة | 1 |
| المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي | 2 |
| القوة المغناطيسية المؤثرة في سلك | 3 |
| استخدامات المغانط الكهربائية | 4 |
| | |
| | |
الدرس الأول
المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي
المقدمه في أحد الأيام من عام 1819 لاحظ الفيزيائي الدنماركي اورستد (Oersted) أثناء قيامه بتدريس الكهرباء لطلابه, انحراف إبرة مغناطيسية موضوعة بجوار سلك عند مرور تيار كهربائي فيه وبعد إجرائه عدة تجارب توصل إلى اكتشاف مهم هو : للكهرباء أثر مغناطيسي , فأنهى بذلك الاعتقاد الذي ساد عقوداً طويلة بأن الكهرباء مستقلة عن المغناطيسية ولا علاقة بينهما. وسندرس في هذا الفصل الأثر المغناطيسي للتيار الكهربائي المار في موصل وبعض التطبيقات العملية والأنشطة على ذلك. الدرس الأول: المجال المغناطيسي للتيار الكهربائيعندما تريد استخدام المغناطيس لجذب بعض الدبابيس فيجب عليك تقريب المغناطيس من الدبابيس لدرجة هذه الدبابيس وذلك لان المغناطيس يجذب الأجسام الحديدية فقط الموجودة حوله إذ أنها تتأثر بما يسمى المجال المغناطيسي.مفهومه : هو المنطقة المحيطة بالمغناطيس التي تظهر فيها آثار القوة المغناطيسية على الرغم من أننا لا نستطيع رؤية المجال المغناطيس لكننا يمكن أن نحدده ونخططه ويمكنك التوصل إلى ذلك بعد تنفيذ النشاط الأتي: المواد والأدوات اللازمة : مغناطيس مستقيم ، وجريدة ، وقطعة من الورق الأبيض المقوى ، وبرادة حديد.الإجراءات : 1- ضع المغناطيس المستقيم فوق الجريدة ، وضع فوقه قطعة من الورق الأبيض المقوى.2- رش برادة الحديد فوق قطعة الورق الأبيض المقوى ، واطرق الورقة طرقا خفيفا.3- لاحظ ترتيب برادة الحديد وارسمه على ورقة.نلاحظ انه قد ظهرت لدينا خطوط منحية وهذه الخطوط هي خطوط كونتها برادة الحديد وتلدأ هذه الخطوط من احد القطبين وتنتهي بالقطب الأخر وتسمى هذه الخطوط بخطوط المجال المغناطيسي كما ان المن طقة المحيطة بالمغناطيس التي تظهر فيها آثار القوة المغناطيسية تسمى المجال المغناطيسي.إن مرور تيار كهربائي في سلك موصل يولد حوله مجالا مغناطيسيعند مرور تيار كهربائي في ملف دائري يتولد في مركزه مجالا مغناطيسيا منتظما و يصبح الملف قرصا مغناطيسيا ذا قطبين.
الدرس الثاني
القوه المغناطيسية المؤثرة في سلك موضوع في مجال مغناطيسي ويحمل تيارا * ان السلك الكهربائي يتحكم عند إغلاق الدارة مما يدل على تأثره بقوة مغناطيسية وان هذه القوة تختفي عند فتح الدارة أي أن القوة
المؤثرة في الشريط مرتبطة بمرور التيار فيه وأن اتجاه اتجاه القوة يكون عموديا .على اتجاه التيار واتجاه المجال المغناطيسي
*ويحدد اتجاه القوة المغناطيسية بتطبيق قاعدة راحة اليد اليمنى(Right-Hand Rule) الآتية :
ابسط راحة اليد اليمنى بحيث يشير الإبهام إلى اتجاه التيار ، وتشير بقية الأصابع إلى اتجاه الشمال المغناطيسي فيكون اتجاه القوه
عموديا على راحة اليد وخارجا منها
الدرس الثالث
استخدامات المغانط الكهربائيه * يمتاز المغناطيس الكهربائي عن المغناطيس الدائم بكونه مغناطيسا مؤقتا ، فعند مرور التيار الكهربائي فيه يتمغنط ، وعند فصل التيار الكهربائي عنه يفقد مغناطيسيته لذا يمكن التحكم في تشغيله وقت الحاجة .
* المحرك الكهربائي : هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقه حركيه ( ميكانيكيه ) ، ويعتمد في آلية عمله على مفهوم القوه المغناطيسية .
* وللتعرف إلى المحرك الكهربائي اتبع خطوات النشاط الآتي :
1- أدوات النشاط : سلك معزول ومغناطيس حذاء فرس وبطارية
- الخطوات :
- ركب الدارة .
- أغلق المفتاح ولاحظ ما يحدث .
- اعكس أقطاب البطارية كي ينعكس اتجاه التيار
* إن حركة الملف عند مرور التيار فيه ناتجة عن تأثره بقوه مغناطيسية بسبب وجوده في المجال المغناطيسي ، إذ يتحرك الملف ربع دوره ثم يتوقف . والفكرة نفسها تستخدم في المحرك الكهربائي ، إلا إنه ينبغي إدامة دوران الملف .
* إن الحلقة الفلزية المقسومة نصفين تلعب دورا مهما فهي تقوم بعكس اتجاه التيار المار ف العروة كل نصف دوره لذا تسمى المبدل ( Commutator) .
* المرحل المغناطيسي : مفتاح مغناطيسي يستخدم ليجعل تيارا كهربائيا في داره ما يتحكم في تشغيل تيار دارة أخرى .
* مثال : في السيارة يحتاج محرك السيارة لبدء الحركة تيارا كهربائيا قد يصل إلى 100 أمبير أو أكثر ، ويحمل هذا التيار الكبير في أسلاك سميكة وقصيرة قدر الإمكان
* وهنا يقوم المرحل بالتحكم بتشغيل دارة التيار الكبير بواسطة تيار صغير عند إدارة مفتاح تشغيل السيارة ، إذ يمر التيار من خلال مفتاح التشغيل إلى الملف الحلزوني ، فيصبح مغناطيسا كهربائيا فيجذب قطعة الحديد المطاوع ، فتتحرك باتجاه الملف الحلزوني ، وتغلق دارة التيار الكبير ، فيدور محرك السيارة .
* استعمالات المرحل :
- استخدامه في الدارات الإلكترونية لفتح وغلق الدارة ذاتيا ، وفي مصانع السيارات يتم لحم هيكل السيارة باستعمال آلات لحام ضخمه وغلق الدارة ذاتيا ، وفي مصانع السيارات يتم لحم هيكل السيارة باستعمال آلات لحام ضخمه تعمل عل وغلق الدارة ذاتيا ، وفي مصانع السيارات يتم لحم هيكل السيارة باستعمال آلات لحام ضخمه على تيارات كبيره ، فيتم التحكم بها بواسطة حواسيب تستخدم تيارات صغيره ومرحلا لتشغيل التيار الكبير .
