المرجع الموثوق للقارئ العربي

بحث عن المجالات المغناطيسية حول التيارات الكهربائية جاهز للطباعة

كتابة : ندى ابراهيم

بحث عن المجالات المغناطيسية حول التيارات الكهربائية جاهز للطباعة، علم الفيزياء هو أساسُ العلومِ كلّها، وهو العلم الذي يهتم بدراسة بنيّة المادة والتفاعلات بين عناصرها الأساسيّة، وهو علم الطاقة والمادّة والحركة، وعلم الطبيعة كَكل، ومن خلال موقع المرجع سندرجُ بحثًا عن المجال المغناطيسيّ، وكُل ما يتعلق به من خصائِص، وقوانين، وشروحات مُتنوعة.

مقدمة بحث عن المجالات المغناطيسية

في مقدّمة بحثنا عنْ المجالات المغناطيسيّة لا بدّ وأن نذكر كيفيّة اكتشاف المجالَ المغناطيسيّ، فبدايّته تعود إلى الإغريقِ حينما لاحظوا أن مادة الكهرمان وهي المادة الناتجة من تصلب أشجار الصنوبر جذبت إليها بعضًا من المواد الخفيفيّة كالريشِ والقشّ بعد أنْ تم تدليكها بالقماش، حينئذ لم يكنْ الاغريق ليعلموا بوجودِ الشحنّة الكهربائية، ولكنهم كانوا يقومون بالتجارب المتنوعة حول الكهرباء السكونية، وتمت التجارب على الزجاج والشمع من قبل العالم الفيزيائي وليم جلبرت في عام 1600م، فعند دلك هذه المواد بالقماش فإنها تقوم بجذب الأشياء الخفيفة، وفي بداية القرن 18 وجد العالم الفرنسي تشارلز أن المواد مثل الكهرمان جذبت لها قطع الزجاج المشحونة، ولكنها تنافرت مع شبيهتها من القطع الزجاجية، وهنا تم اكتشاف أن هناك أنواعًا من الكهرباء، واستمرت التجارب حتى وصلت إلى عصرنا الحاليّ، وعرفنا المجال المغناطيسي، والسالب والموجبّ، حتى أنه أصبحَ يدخل في كثير من تطبيقات الحياة اليومية.

شاهد أيضًا: وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي

بحث عن المجالات المغناطيسية

المجالُ المغناطيسيّ عامة هو المنطقة المُحيطة بالمغناطيس أو التيار الكهربائيّ، وفيما يأتي سندرجُ بحثًا تفصيلاً عنّ المجالات المغناطيسية وماهيتّها، على نحوِ الوتيرةِ الآتية:

تعريف المجال المغناطيسي

يمتلك المغناطيس زوجًا من الأقطابِ السالبّة والموجبة، بحيثُ تتجاذبُ فيها الأجسامُ المختلفة، وتتنافرُ الأجسام المُتشابِهة، والمجالُ المغناطيسيّ هو تعبير لمدى توزيعِ القوة المغناطيسيّة في منطقة حول أو بداخل مغناطيسّ أو منطقة مُولدة للمجالِ المغناطيسي، ويمكنُ ملاحظتّه في مثل تلك الموجودة في الأرض من خلال وضع إبرة البوصلة ضمن مجال مغناطيسي، مما يؤدي إلى تحريك جسيمات مشحونة كهربائيًا في مسار دائري أو حلزوني، وتعد القوة الناتجة عن التيارات الكهربائية في الأسلاك الموجودة ضمن مجال مغناطيسي سببًا في تشغيل المحركات الكهربائية.[1]

خصائص المجال المغناطيسي

يمتاز المجال المغناطيسيّ بعدد من الخصائصِ يُمكنُ التعبيّر عنها من خلال تجربة وضع قليل من برادة الحديد على ورقة ثم تحريك مغناطيس من الجانب السفليّ، حيث تترتب برادة الحديد مشكلة خطوط تتميزُ بالآتي:[2]

  • خطوط المجال المغناطيسيّ خطوط منتظمّة لا تتقاطعَ أبدًا.
  • تتدفّق خطوط المجال المغناطيسي جميعًا بذات الاتجاه.
  • كلما اقتربت خطوط المجال المغناطيسيّ من الأقطاب كلما كانت أكثر كثافّة، والعكس مطابق تمامًا.
  • تخرجُ خطوط المجال المغناطيسي من القطب الموجب إلى القطب السالب، أي من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبيّ، لتشكل حلقات مغلقة بينَ القطبيّن.
  • تمتلك خطوط المجال المغناطيسي جميعها نفسَ القوة المغناطيسيّة.
  • تنتقل خطوط المجال المغناطيسي من القطب الجنوبي للشمالي بداخل المغناطيس نفسه.
  • لا يوجد نقطة بداية أو نقطة نهاية لخطوط المجال المغناطيسي، بحيث دائمًا تشكل حلقة مغلقة ما بين داخل المغناطيس وخارجه.
  • يمتاز المجال المغناطيسي بتساوي القوى في أي نقطة فيه، حيث إنّ جميع خطوط المجال المغناطيسي تمتلك نفس القوة.

حساب شدة المجال المغناطيسي

يعبر المجال المغناطيسيّ عن كمية متجهة، لها مقدارٌ واتجاه، ويمكنُ حساب شدته من خلال الآتي:

مقدار شدة المجال المغناطيسي

يُمكنُ حساب مقدار شدة المجال المغناطيسيّ من خلالِ قانون بيوت سافارت، والذي يَنصُّ على الآتي:

  • شدّة المجال المغناطيسيّ= (النفاذيّة × شدّة التيار الكهربائيّ) / (بعد النقطة عن السلك × 2π)

ويعبرُ عنّه بالرموز:

  • (2πr) / (I × μo) = B

حيثُ أنّ:

  • B: تعبرُ عن شدة المجال المغناطيسيّ، وتقاسُ بوحدة التسلا.
  • I: يُعبر عن شدة التيار الكهربائيّ المارَ بالسلك، ويقاسُ بوحدة الأمبير.
  • μo: يعبرُ عن ثابت النفاذية للوسط ويُقاس بوحدة تسلا في متر لكل أمبير (A/T. m)، وتبلغ قيمته في حالة الفراغ 7-^10×π×4
  • r: يعبرُ عن المسافة العمودية بين النقطة المراد حساب شدة مجالها والسلك، وتُقاس بوحدة المتر.

اتجاه المجال المغناطيسي

بحيثُ إيجاد مقدار المجال المغناطيسي رياضيًا، فإنه لا بد من معرفة اتجاههُ، وذلكَ يتمُّ من خلال استخدام قاعدة قبضة اليد اليُمنى، ويمكن تطبيق هذه الطريقة بقبض اليد اليمنى، واستخدام الإبهام كمؤشر لاتجاه التيّار الكهربائيّ، فإذا كان التيّار متجه لأعلى فيوجه الإبهام للأعلى وهكذا، بينما تمثّل الأصابع المقبوضة اتجاه المجال المغناطيسي.

تطبيقات على استخدام المجال المغناطيسي

يدخلُ المجال المغناطيسيّ في العديد من التطبيقات، يأتي أبرزها على النحو الآتيّ:

  • آلات الإنذار والأجراس الصوتية: حيثُ أن المجال المغناطيسيّ يدخلُ كثيرًا في صناعة آلات الإنذار والأجراس الصوتية.
  • المحركات: من أشهر التطبيقاتِ على استخدام المجال المغناطيسيّ المحرك، بحيثُ يرتكز مبدأ عملهُ على إحداث تغيير في المجال المغناطيسي للتيار الكهربائي الواصل للمحرك، وبالتاليّ تحريكَ المحرك من خلالِ عمود الدوران.
  • التصوير بالرنين المغناطيسيّ: يعتبرُ التصوير بالرنين المغناطيسيّ أحد أهم التطبيقات على استخدام المجال المغناطيسيّ، وهو عبارة عن أنبوب كبير يوضع فيه المريض، وبداخله يتمّ تنشيط مجال مغناطيسيّ قويّ يؤدي لدوران الذرات داخل جسم المريض بترددات دقيقة.
  • استخدامات أخرى: يستخدم المجال المغناطيسيّ في عمل البوصلة، والميكروفونات، ومكبرات الصوت، وأبواق السيارات، والأجراس الكهربائية، ومحركات الأقراص التي تعمل على تسجيل البيانات وقراءتها، وأجهزة قياس المغناطيسيّة وغيرها من التطبيقات.

كتب عن المجال المغناطيسيّ

ساهم عددٌ كبير من المؤلفين في تأليف الكتب التي ساعدت في توضيح مفهوم المجال المغناطيسي وتأثيره على حياتنا، ومنها:

كتب عن المجال المغناطيسي باللغة العربية

فيما يأتي مجموعة من الكتب التوضيحيّة للمجال المغناطيسيّ باللغة العربيّة:

  • كتاب تجارب عملية مع المغناطيس، للمؤلفة ندى محمود الصيني.
  • كتاب الكهربائية والمغناطيسية، للمؤلف غازي ياسين القيسي.
  • مدخل إلى التصوير التشخيصي بالرنين المغناطيسي، للمؤلف أنطون سابيلا.
  • كتاب المجال المغناطيسي، للمؤلف حازم فلاح سكيك.
  • كتاب المجال المغناطيسي، للمؤلف سراج حمادي مبروك.
  • فيزياء المجال المغناطيسي، للمؤلف أحمد علي عبيد الله.

كتب عن المجال المغناطيسي باللغة الإنجليزية

فيما يأتي مجموعة من الكتب الشارحة للمجال المغناطيسي باللغة الإنجليزية:[3]

  • A Treatise on Electricity and Magnetism، للمؤلف James Clerk Maxwell.
  • Quantum Theory of Magnetism، للمؤلف Wolfgang Nolting, Anupuru Ramakanth.
  • Electricity and Magnetism، للمؤلف Edward Mills Purcell.
  • Magnetism in Condensed Matter، للمؤلف Stephen Blundell.
  • Magnetism and Magnetic Materials، للمؤلف Michael Coey.
  • Magnetic Current، للمؤلف Edward Leedskalnin.

شاهد أيضًا: تستخدم برادة الحديد لتوضيح أي المجالات الآتية

خاتمة بحث عن المجالات المغناطيسية

يعتبرُ المجال المغناطيسي من النقاط الهامّة في بحر علوم الفيزياء الطبيعيّ، وهو عبارة عن قوة مَغناطيسيّة ناجمّة من مغانظ طبيعيّة، أو من وجود تيار كهربائيّ، أو مجال كهربائيّ متغيّر، ويمكنُ ملاحظته من خلال الخطوط الخارجة من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي، كما يمكنُ أن يظهر على شكل خطوط مستمرة تفصل فيما بينها مسافات ثابتة، وتعبر عن كمية التدفق للمجال أي مقدار قوة المجال المغناطيسي وكثافته، بحيث كلما كانت المسافة بين الخطوط أقل فإنّ ذلك يعبر عن عدد خطوط أكبر وكثافة أكبر مما يدل على قوة المجال المغناطيسي، ومن الممكن التعبير عن المجال المغناطيسي رياضياً بالمتجهات حيث يمتلك قيمة واتجاهًا.

شاهد أيضًا: ترسم خطوط المجال الكهربائي خارجة من الشحنة الموجبة

بحث عن المجالات المغناطيسية pdf

يدخل المجال المغناطيسي في كثير من تطبيقات الحياة اليومية التي لا يمكنُ الاستغناء عنها، ويعبر اختصارًا عن المنطقة المحيطة بالمغناطيس أو التيار الكهربائي، ويمكنكم قراءة بحث عن المجالات المغناطيسية باستفاضة “من هنا“.

شاهد أيضًا: بحث عن الموجات الكهرومغناطيسية pdf

بحث عن المجالات المغناطيسية doc

قد يرغب بعض الطلبةّ قراءة بحوثهم بصيغة ملف الوورد، بحيثُ يمكن تعديلها أو إضافة المعلومات الهامة، وفي ذلكَ أدرجنا بحثًا عن المجال المغناطيسيّ، تحدثنا فيه بداية عن تعريفهُ، ثم خصائصه، ثم كيفيّة حساب شدته، انتقالاً إلى التطبيقات العمليّة عليه، نهاية كتب عربيّة وأجنبية توضيحية لمفهومه، ويمكنكم تحميل البحث بصيغة doc “من هنا“.

إلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية مقالنا بحث عن المجالات المغناطيسية حول التيارات الكهربائية جاهز للطباعة، حيثُ أدرجنا كل ما يتعلق بالمجال المغناطيسيّ من تعريف وخصائص وكيفية حساب شدتّهُ.

المراجع

  1. britannica.com , magnetic field , 13/06/2022
  2. khanacademy.org , What are magnetic fields? , 13/06/2022
  3. bookauthority.org , 46 Best Magnetism Books of All Time , 13/06/2022

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.