التربية روزا ةالعام الفني للعلومالتوجيه

اإلقليميالمركزالبرمجيات التعليمية لتطوير

العروض التقديمية

القوة التي يؤثر بها مجال مغناطيسي على تيار كهربائي

مستمر

: بعنوان تقديمي عرض

الفيزياء للصف الثاني عشر العلمي

تيار مرور أن أورستد تجربة في وجدناإبرة لمحور مواز باتجاه كهربائي

األصلي وضعها عن يحرفها مغناطيسيةللتيار) ( المغناطيسي المجال بسبب

تؤثر مغناطيسية قوى يولد المجال وهذاوحسب ( وتحرفها االبرة قطبي على

الفعل رد نتوقع لنيوتن الثالث القانونالتيار . على لإلبرة العكسي

حر السلك كان لو ماذاكان , فهل الحركةيتحرك أن باإلمكان

المجال بفعل؟ لإلبرة المغناطيسي

تأثير مجال مغناطيسي منتظم على تيار مستقيم

قاعدة اليد اليمنى المفتوحة : يشير اإلبهام إلى اتجاه التيار وبقية األصابع تشير الى اتجاه المجال المغناطيسي أما اتجاه القوة فهو اتجاه سهم

خارج N عليها , وهذه القوة تسمى القوة المغناطيسية ألنها ناتجه عن مجال مغناطيسي .من راحة اليد عموديا

أي سلك موضوع في مجال مغناطيسي منتظم ويمر به تيار ، فإنه يتعرض لقوة مغناطيسية يحدد اتجاهها

وفق قاعد اليد اليمنى المفتوحة ) المنبسطة ( .

ق

حم

ت

ت

مجال على عمودي موصل في مستمر كهربائي تيار مر إذابتأثير يتحرك فإنه ، الحركة حر الموصل وكان مغناطيسياتجاه من كل على N عموديا اتجاهها يكون مغناطيسية قوة

الكهربائية األجهزة تكسب القوة وهذه المجال واتجاه التيارالكهربائي ) ( المحرك مبدأ وهذا الحركية طاقتها

السلك • على المؤثرة المغناطيسي القوة مقدار أن Mعمليا وجد وقدالسلك طول من كل مع Mطرديا التيار Lيتناسب وشدة Iوشدة

المغناطيسي حيث :Bالمجال• F α LIB┴

•F = con LIB ┴

•الثابت = 1حيث

اتجاه • على Mمائًال الكهربائي التيار به يمر الذي السلك كان إذا أمابزاوية المغناطيسي :θالمجال فإن

• F = LIB Sin θبين θحيث • المغناطيسية B , Lالزاوية القوة اتجاه ولتحديد

قاعدة نطبق Mنظريا مستمر تيار به يمر الذي الموصل على المؤثرةاليمنى . اليد

F = LIB┴

الكهربائي- ( 1 التيار منحى يحددالمار

المجال( 2 اتجاه في األصابعBالمغناطيسي

القوة اتجاه في اليد راحةالمغناطيسية .

ق

حم

يت

المغناطيسية القوة على تطبيقاتوتيار مغناطيسي مجال بين المتبادلة

مستمر كهربائيالكهربائي : • المحرك Mأوًال

قطباه. • الفرس حذاء شكل على قوي مغناطيسمتقابالن

معزول. 2 نحاسي سلك من الشكل مستطيل ملفاسطواني قلب حول طوليا ملفوف كبير لفاته وعدد

للحد معزولة رقيقة أقراص مكون المطاوع الحديد منوالقلب الملف يكون وبحيث الدوامية التيارات من

المغناطيس قطبي بين للدوران قابالن الحديديمادة. 3 بينهما نصفين الى مشقوقة نحاسية اسطوانة

الملف مع ويدوران الملف بطرفي ويتصالن عازلةلنصفي الفاصل بالشق المار المستوى يكون أن ويجب

الملف مستوى على عموديا االسطوانةوتالمسان. 4 ثابتتان المعدن أو الكربون من فرشتان

بقطبي وتتصالن دورانهما أثناء االسطوانة نصفيالبطارية

عمله • نظرية

مجال مع متقاطع سلك في كهربائي في تيار مر إذاتحريكه على تعمل بقوة يتأثر السلك فان مغناطيسي

واتجاه المجال اتجاه من كل على عمودي اتجاه فيمستطيل شكل على ملف في تيار مر إذا أو التيار

بعزم يتأثر الملف فان مغناطيسي مجال مع متقاطعمحوره . حول دورانه على يعمل ازدواج

الكهربائية : الطاقة تحويل عمله فكرةالمجال وجود في حركية طاقة إلى

المغناطيسي .المراوح : إدارة في استخداماته

وآالت الكهربائية والغساالت الكهربائيةوغيرها . المصانع

الكهربائي- • المحرك

المغناطيسية القوة مقدار نزيد كيفالملف جانبي من كل على المؤثرة

العملية : لألغراض N مالئما ليصبحالكهربائي • التيار شدة زيادةله • ويعمل الدوار الملف لفات عدد زيادة

أسطوانية المطاوع الحديد من نواةمؤلفة النواة تكون أن ويفضل الشكلبعضها عن معزولة رقيقة صفائح من

البعض .المجال • شدة في التحكم يمكن كيف

؟ المغناطيسيبآخر • الدائم المغناطيس استبدال

المحركات في يحدث كما كهربائيالحديثة .

تطبيقات / تابع

الكهربائي- 2• الميترالكهربائي • التيار شدة قياس في يستخدم جهاز

الكهربائي . الجهد وفرق ،وهي • الكهربائية الميترات من أنواع ثًالثة هناك

:الكهربائي : الجلفانومتر• التيار شدة لقياس

القيمة . منخفضالمرتفع: األميتر • الكهربائي التيار شدة لقياس

القيمة •.بين : الفولتميتر• الكهربائي الجهد فرق لقياس

الكهربائية . الدائرة في نقطتين

تطبيقاتالمتحرك الملف ذي الجلفانومتر جهاز

: وظيفتهالصغيرة التيار شدات لقياس يستخدم

إلى تصل اتجاهها .10 ^ - 10التي تحديد مع ، أمبير

عمله : فكرةالكهربي للتيار المغناطيسي التأثير عن الناشئ اًالزدواج عزم

الجلفانومتر / تابع :تركيبه•حرف • شكل على قوي قابل , Uمغناطيس ملف

الملف , ) إعادة على يعمل زنبرك خفيف نابض للدوران. , ) بالملف متصل مؤشر األصلي لوضعه

عمله : طريقةبسبب ازدواج عزم ينشأ الملف في تيار يمر عندما

، الملف دوران على يعمل المغناطيسي المجال تأثيرالدوران هذا يقاوم النابض من آخر ازدواج عزم وينشأ

مؤشر ويشير الدوران عن ويتوقف الملف فيتزنقياسها . المراد التيار لقيمة الجلفانومتر

اتزانه : شرطعن ) الناشئ العزم المتضادين العزمين تساوي

النابض ( عن والناشئ المجال

الجلفانومتر تابع :عيوبه•

عزم ) لكبر تلفه إلى يؤدي قد الكبير التيارالنابض فيتلف النابض عزم عن الملف

الجهاز ( وبالتالي

مميزاته :أمبير- 1 الميكرو من أقل تيارات يقسوخًالفه- ) ( 2 رطوبة الجوية بالعوامل يتأثر ًال

منه . القريب بالمغناطيس يتأثر وًال

مًالحظة : بسبب المتحرك الملف ذي الجلفانومتر سمييوجد , وكما الملف هو فيه المتحرك الجزء أنالمغناطيس ذي الجلفانومتر يسمى آخر نوع

وفيه , الحاضر الوقت في يستخدم ًال المتحركمغناطيسية . إبرة هو المتحرك الجزء يكون

مجال في المشحونة الجسيمات حركةلورنتز ) ( قوة منتظم مغناطيسي

متحركة .– شحنة يكافئ الكهربائي التيار أن نعلمكمي : تعبير واستنتاج ذلك إثبات يمكن

شحنة يحمل جسم تحرك متوسطة qإذا مسافة vبسرعة مقداره Lفقطع زمن خاللt ( شدته كهربائي تيار الحركة هذه عن ينتج بالعالقة ( : Iفإنه شدته تعطى

I = q / t t = L/v I = q v/L

q v = I L ) 1 (الكهربائي . والتيار المتحركة الشحنة بين للتكافؤ الكمي التعبير هي األخيرة العالقة وهذه

كتلته جسيماً أن مقدارها mبفرض موجبة كهربائية شحنة خط qيحمل في يتحركمقدارها ثابتة بسرعة تدفقه vمستقيم كثافة N منتظما N مغناطيسيا N مجاال فما Bدخل

؟ حركته على المغناطيسي المجال تأثيرمجال على N عموديا موضوع موصل في مستمر كهربائي تيار مرور عند أنه علمنا

مغناطيسي العالقة : منتظم من تحسب مغناطيسية بقوة يتأثر الموصل فإن

F = ILB Sin θ ) 2 (المعادلة ) في كما N كهربائيا N تيارا تكافئ المشحون الجسيم حركة كانت ( 1ولما

المعادلة ) في على ( 2وبالتعويض يؤثر سوف المغناطيسي المجال أن نستنتجمغناطيسية بقوة المشحون الجسيم

F = q v B Sin θ) ( لورنتز قوة القوة هذه على ويطلق

؟ لورنتز بقوة المقصود ما

التي • المغناطيسية القوة هييتحرك مشحون جسيم على تؤثرمنتظم . مغناطيسي مجال داخل

المغناطيسية القوة اتجاه يتحددالمشحون الجسيم على المؤثرة

((R.H.R 1بقاعدة

ق

حم

ت

أن المقدار q, v , Bبما ثابتةو N أيضا ثابتة لورنتز قوة فإن

على وعمودية القيمة ثابتة أنهاقوة . هي N إذا السرعة متجه

الجسيم تجبر مركزيةمساره تغيير على المشحون

N دائريا N مسارا ليصبح المستقيمالمجال دخوله عند

المغناطيسي .m a c = q v B┴

a c = v2

/ r = w 2

r

m v2 / r = q v B┴ = m w2 r

القوة على تطبيقاتالمؤثرة المغناطيسية

مشحون جسيم علىلورنتز ) ( قوة

السيكلوترون

استخداماته : •البروتونات تعجيل

وجسيمات والديوتروناتالنووية ) ( القذائف ألفا

السيكلوترون- 1عمله :• فكرةبين • المحدث و المنتظم الكهرساكن المجال

المشحونة الدقائق تسريع يمكن الصفيحتينسرعتها من يغير بالتالي و المجال تدخل التي

المغناطيسي • المجال المشحونة الدقائق تدخل   تتبع يجعلها لكن و سرعتها من يغير ًال الذي

بها تدخل التي بالسرعة مرتبطا دائريا مساراالمغناطيسي المجال الدقائق

• 

مطياف الكتلة

كيف يعمل مطياف الكتلة ؟

القوة المتبادلة بين

تيارين متوازيين

القوة المتبادلة بين تيارين مستقيمين متوازيين

ماذا يحدث عندما يمر تيار كهربائي في سلكن متوازيين ؟

يحدث ) تجاذب ( بين السلكين إذا كان التياران في اتجاه واحد . - 1يحدث ) تنافر ( بين السلكين إذا كان التياران متعاكسين .- 2

التياران في اتجاه واحد )تجاذب (التياران متعاكسين ) تنافر (

القوة المتبادلة بين تيارين مستقيمين متوازيين

كيف نحسب مقدار القوة المتبادلة بين سلكن متوازيين ؟

انتهى الدرس