عمل مجال مغناطيسي على الموصل الحامل للتيار

إذا حاولنا وضع مغناطيسين دائمين متطابقين مع أقطاب متقابلة ، فعند نقطة ما عندما يقتربون ، سيبدأون في جذب المزيد والمزيد لبعضهم البعض.

وإذا حاولت تقريب نفس المغناطيس من بعضه البعض ، ولكن مع القطبين اللذين يحملان الاسم نفسه ، فعندئذٍ على مسافة معينة سيعيقون بشكل متزايد هذا التقارب ، وسيحاولون الانتشار إلى الجانبين ، كما لو كانوا يتنافرون.

هذا يعني أنه بالقرب من المغناطيس توجد بعض المواد غير المادية التي تُظهر هذه الخصائص ، وتمارس تأثيرًا ميكانيكيًا على المغناطيس ، وقوة هذا التأثير ليست هي نفسها عند مسافات مختلفة من المغناطيس ، فكلما اقتربت ، كانت أقوى. . هذه المادة غير الملموسة تسمى حقل مغناطيسي.

لطالما عرف العلم أن مصدر المجال المغناطيسي هو تيار كهربائي. في المغناطيس الدائم ، تكون هذه التيارات الدقيقة داخل الجزيئات والذرات ، ولكن هناك العديد والعديد من هذه التيارات ، والمجال المغناطيسي الكلي هو المجال المغناطيسي المغناطيس الدائم.

إذا أخذنا سلكًا منفصلاً يحمل تيارًا ، فسيكون له أيضًا مجال مغناطيسي.وهذا المجال المغناطيسي قادر على التفاعل مع المجالات المغناطيسية الأخرى بنفس الطريقة. أي أن الموصل الحامل للتيار يتفاعل مع مجال مغناطيسي خارجي.

أسس عالم فيزياء فرنسي قانون تفاعل الموصل مع التيار والمجال المغناطيسي أندريه ماري أمبير في النصف الأول من القرن التاسع عشر.

أظهر Ampere بشكل تجريبي أن الموصل الحامل للتيار في مجال مغناطيسي يتأثر بقوة يعتمد اتجاهها وحجمها على مقادير التيار وموضعه النسبي ومتجه الحث المغناطيسي للحقل المغناطيسي الذي يقع فيه الموصل الحالي. هذه القوة تسمى اليوم قوة الأمبير... ها هي صيغته:

هنا:

أ هي الزاوية بين الاتجاه الحالي وناقل الحث المغناطيسي ؛

ب - الحث المغناطيسي للمجال المغناطيسي الخارجي في موقع الموصل الحامل للتيار ؛

أنا مقدار التيار في السلك ؛

l هو الطول النشط للسلك الحامل للتيار.

حجم القوة المؤثرة على جانب المجال المغناطيسي على الموصل الحامل للتيار يساوي عدديًا ناتج معامل الحث المغناطيسي لطول عنصر الموصل الموضوع في المجال المغناطيسي وحجم التيار في الموصل ، ويتناسب أيضًا مع جيب الزاوية بين اتجاه التيار واتجاه ناقل الحث المغناطيسي.

يتم تحديد اتجاه قوة أمبير وفقًا لقاعدة اليد اليسرى: إذا تم وضع اليد اليسرى بحيث يدخل المكون العمودي لمتجه الحث المغناطيسي B راحة اليد ، ويتم توجيه أربعة أصابع ممدودة في اتجاه التيار ، إذن الإبهام ، المنحني بزاوية 90 درجة ، سيشير إلى اتجاه القوة المؤثرة على جزء من السلك الحامل للتيار ، أي اتجاه قوة الأمبير.

نظرًا لأن المجال المغناطيسي يخضع لمبدأ تراكب الحقول ، فإن المجال المغناطيسي للموصل الحامل للتيار والمجال المغناطيسي الذي يقع فيه هذا الموصل يتم إضافتهما في الفضاء حول الموصل.

نتيجة لذلك ، تبدو صورة تفاعل التيار مع المجال المغناطيسي كما لو تم دفع السلك من المنطقة التي يكون فيها المجال المغناطيسي أكثر تركيزًا في المنطقة التي يكون فيها المجال المغناطيسي أقل تركيزًا.

يمكن تخيل المنطقة التي يكون فيها المجال المغناطيسي أقوى على أنها مليئة بالخيوط المشدودة بإحكام ، والتي تميل إلى دفع الموصل في الاتجاه حيث تكون الشعيرات أضعف.