قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي /صيغة قانون فاراداي للحث الرياضية
شرح ملخص قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
مسائل على قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
تلخيص تجربة فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
صيغة قانون فاراداي للحث
الحث الكهرومغناطيسي
جهاز فاراداي
مرحباً بكم متابعينا الأعزاء طلاب وطالبات العلم في موقعنا النورس العربي منبع المعلومات والحلول الذي يقدم لكم أفضل الأسئله بإجابتها الصحيحه من شتى المجالات التعلمية من مقرر المناهج التعليمية والثقافية ويسعدنا أن نقدم لكم حل السؤال الذي يقول........ ملخص قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي /صيغة قانون فاراداي للحث الرياضية
يعرف الحث الكهرومغناطيسي بأنه إنتاج القوة الدافعة الكهربائية (EMF) التي تنشأ نتيجة للحركة النسبية بين المجال المغناطيسي والموصل،إذ تم اكتشافه في عام 1831 من قبل مايكل فاراداي، ويضع الأساس لتوليد الكهرباء في محطات الطاقة والمحركات الكهربائية ودوائر التيار المتردد التي تزود الشبكة الكهربائية والمحولات والعديد من الظواهر
قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
سمّي قانون فارادي للحث المغناطيسي بهذا الاسم نسبة إلى العالم الإنجليزي مايكل فارادي
من هو مايكل فارادي؟
مايكل فاراداي (بالإنجليزية: Michael Faraday)، هو فيزيائي كيميائي إنجليزي ساهمت تجاربه بشكلٍ كبير في فهم الكهرومغناطيسية، وقد بدأ حياته المهنية ككيميائي، واكتشف عددًا من المركبات العضوية الجديدة، ومن بينها البنزين، وكان أول من قام بتسييل غازٍ دائم؛ وهي الغازات التي كان يُعتقد أنه لا يمكن تسييلها أي تحويلها إلى الحالة السائلة، كما بشكلٍ كبير في مجال الكهرباء والمغناطيسية، فقد كان أول من أنتج تيارًا كهربائيًا من مجالٍ مغناطيسي، واخترع المحرك الكهربائي الأول والدينامو، وأظهر العلاقة بين الكهرباء والترابط الكيميائي، واكتشف تأثير المغناطيسية على الضوء
قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
ينص قانون فاراداي على أن الجهد الكهربائي المستحث في دارة كهربائيّة، يتناسب مع معدّل التغيّر في التدفق المغناطيسي مع مرور الوقت في تلك الدارة، بمعنى أن أي تغيّر في شدة المجال سيتسبب في تولّد قوة دافعة كهربائية، بغض النظر عن السبب في التغيّر، وبفعل التجارب التي قام بها فاراداي بإضافة عدد معيّن من القطع المغناطيسيّة، اتضح أن العلاقة بين شدة التيّار الكهربائي وبين عدد القطع المغناطيسيّة هي علاقة طرديّة، فكلّما زاد عدد القطع زادت شدّة التيّار
الصيغة الرياضيّة لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي
فيما يأتي الصيغة الرياضيّة لقانون فاراداي في الحث الكهرومغناطيسي
القوة الدافعة الكهربائية = عدد اللفات × معدل تغير التدفق المغناطيسي بالنسبة للزمن
ويمكن كتابة القانون بالرموز الإنجليزية كالآتي:
(EMF=N x (ΔΦ / Δt
EMF: القوة الدافعة الكهربائية، وتقاس بوحدة الفولت.
N: عدد الملفات.
ΔΦ / Δt: مقدار التغيّر في التدفق المغناطيسي بالنسبة للزمن.
وباللغة العربيّة كما يأتي:
ق د = ن * (ΔΦ / زΔ)
ق د: القوة الدافعة الكهربائية.
ن: عدد الملفات.
ΔΦ / Δt: مقدار التغيّر في التدفق المغناطيسي بالنسبة للزمن.
تطبيقات علميّة على قانون فاراداي
إحدى أهم التطبيقات العلميّة على قانون فاراداي هي المولّدات الكهربائيّة (Generators) إذ تعمل على توليد الكهرباء بالاستفادة من حركة المغناطيس والملفات الموجودة في داخلها، والتي تعمل على توليد جهد كهربائي تعتمد عليه في عملها،[٣] ومن التطبيقات على قانون فارادي في الحث الكهرومغناطيسي أيضًا المحوّلات الكهربائية (Transformers)، والتي تعمل على رفع أو خفض القوة الدافعة الكهربائية المترددة الناتجة عن مصدر جهد كهربائي متردد دون أن يحدث أي تعديل على مقدار التردد
اكتشاف قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي
كان من المعروف قديمًا أن التيارات الكهربائية يمكن تحويلها إلى قوةٍ مغناطيسية، ولكون فاراداي شخصٌ فضولي ومهتمٌ بالكهرباء والمغناطيسية، فقد عمل بجدٍ على هذا الموضوع، وقد أثمرت مثابرته عندما اكتشف أن المغناطيسية يمكن أن تخلق تيارًا كهربائيًا داخل المادة الموصلة، وقد استنتج فاراداي من هذا الاكتشاف أن تغيير المجال المغناطيسي، يؤدي إلى تحفيز تدفق الإلكترونات عبر المادة الموصلة، مما يؤدي إلى سريان تيّار كهربائي، وهو ما يعرف بالحث الكهرومغناطيسي (بالإنجليزيّة: Electromagnetic induction)، وقد وجد فارادي أن زيادة التغيّر في المجال المغناطيسي، تزيد من مقدار الجهد الكهربائي أيضًا.
قانون لينز للحث الكهرومغناطيسي
يخبرنا قانون فاراداي أن إحداث جهد في موصل يمكن أن يتم إما عن طريق تمريره عبر مجال مغناطيسي ، أو عن طريق تحريك المجال المغناطيسي بعد الموصل وأنه إذا كان هذا الموصل جزءًا من دائرة مغلقة ، فسوف يتدفق تيار كهربائي ،، يُطلق على هذا الجهد اسم emf المستحث لأنه تم تحريضه في الموصل بواسطة مجال مغناطيسي متغير بسبب الحث الكهرومغناطيسي مع الإشارة السالبة في قانون فاراداي التي تخبرنا باتجاه التيار المستحث (أو قطبية emf المستحثة).
لكن التدفق المغناطيسي المتغير ينتج تيارًا متغيرًا من خلال الملف الذي ينتج هو نفسه مجاله المغناطيسي كما رأينا في البرنامج التعليمي للمغناطيسات الكهربائي ، هذا emf المستحث ذاتيًا يعارض التغيير الذي يسببه وكلما كان معدل تغيير التيار أسرع ، كلما كان emf المقابل أكبر ، وسوف يعارض قانون لينز هذا التغيير في التيار في الملف وبسبب اتجاهه ، يُطلق على هذا emf المستحث ذاتيًا بشكل عام back-emf .
ينص قانون لينز على ما يلي: “اتجاه emf المستحث هو من هذا القبيل بحيث يعارض دائمًا التغيير الذي يسببه”. ، بمعنى آخر ، فإن التيار المستحث سوف يعارض دائمًا الحركة أو التغيير الذي بدأ التيار المستحث في المقام الأول وهذه الفكرة موجودة في تحليل الحث.
وبالمثل ، إذا انخفض التدفق المغناطيسي ، فإن emf المستحث سوف يعارض هذا الانخفاض عن طريق توليد واستحثاث تدفق مغناطيسي يضيف إلى التدفق الأصلي.
قانون لينز هو أحد القوانين الأساسية في الحث الكهرومغناطيسي لتحديد اتجاه تدفق التيارات المستحثة ويرتبط بقانون حفظ الطاقة