عندما يكون التيار والمجال المغناطيسي ثابت تكون القوه الدافعه الكهربائيه

بواسطة:
عندما يكون التيار والمجال المغناطيسي ثابت تكون القوه الدافعه الكهربائيه

عندما يكون التيار والمجال المغناطيسي ثابت تكون القوه الدافعه الكهربائيه

عندما يكون التيار والمجال المغناطيسي ثابت تكون القوه الدافعه الكهربائيه نجيبكم في مخزن المعلومات حول ذلك السؤال العلمي حيث إنه بالحالة التي يكون بها كل من المجال المغناطيسي والتيار في ثبات فإن القوة الدافعة الكهربائية تكون ذات قيمة عظمى، إذ أن الثبات بتغير التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي يرفع إلى حد بالغ من قيمة القوة الدافعة الكهربائية، وهو ما يجعل قيمتها تصبح قيمة عظمى.

الشحنات بالبطارية تقوم بالتحرك من القطب السالب إلى لقطب الموجب، إذ يكون ذلك الانتقال من منطقة الجهد المنخفض إلى منطقة الجهد المرتفع، في حين أن خارج البطارية تسري الشحنات بالأسلاك الكهربائية التي تكون التيار الكهربائي وهو ما يتولد مجال مغناطيسي تبعاً له، ولكن سريان التيار الكهربائي يكون بالأسلاك من القطب الموجب في البطارية إلى القطب السالب في البطارية، بمعنى أن اتجاه الشحنات المولدة للتيار الكهربائي تكون ذات اتجاه معاكس داخل البطارية.

ومن خلال ما سبق ذكره فإن فرق الجهد في الدارات الكهربائية يكون مساوي للقوة الدافعة الكهربائية بحالة واحدة لا غير، وهي التي تكون الدارة بها مفتوحة، في حين أن أياً من الحالات الأخرى يكون الأمر بها مختلف، فمن غير الممكن أن يتساوى كل من القوة الدافعة الكهربائية وما يتولك عن البطارية من فرق الجهد إلا في تلك الحالة، ومن ثم يصبح للقوة العكسية الدافعة الكهربائية قيمة عظمى حينما يكون كل من التيار والمجال المغناطيسي ثابتين.

تقاس القوة الدافعة الكهربائية الحثية بوحدة

إن المقصود بالقوة الدافعة الكهربائية فرق الجهد المتولد بالدائرة الكهربائية، وهي لا تعد قوة مطلقاً، ولكنها تصور فرق الجهد الذي يكون موجود بالدارة الكهربائية، ويتم قياس القوة الدافعة الكهربائية بوحدة الفولت حيث إنها تمثل فرق الجهد، ويوجد الكثير من الأنواع التي تندرج تحت القوة الدافعة الكهربائية، إذ يمكن أن للقوة الدافعة الكهربائية أن تعطي تيار ثابت، كما ويمكنها يمكن أن تعطي تيار متردد.

ويُذكر أن القوة الدافعة الكهربائية تعمل على إيضاح أكبر فرق جهد من الممكن للبطارية أن تمنحه، إذ تعد البطارية هي المصدر الذي تنتقل به الشحنات في الدارة الكهربائية، وكما وتقوم على توليد الشحنات، ومن ثم نقلها من المناطق التي تحتوي على جهد منخفض، بمعنى أنها تنقل الشحنات من القطب السالب للبطارية إلى المناطق ذات الجهد المرتفع، أي تنقلها لقطب البطارية الموجب، وذلك الأمر يحدث داخل البطارية.

إن التغير بقيمة المجال المغناطيسي أو تدفقه مثلما توصل إليه العالم فارادي من اكتشاف يترتب عليه تكون تيار حثي، وفي حالة القيام بتحريك موصل في مجال مغناطيسي بسرعة ثابتة نتيجة ما يؤثر عليه من قوة خارجية تؤثر عليه، سوف يتولد تيار حثي بذلك الموصل، وتلك القوة الخارجية التي ينتج عنها تولد التيار الحثي يطلق عليها اسم (القوة الدافعة الكهربائية الحثية).

وفي علم الدوائر الكهربائية من المعروف أنّ جميع مصادر الطاقة الكهربائية مثل البطاريات تعمل على توليد تيار مستمر، ويعرف فرق الجهد المبذول من البطارية أو مصدر الطاقة باسم (القوة الدافعة الكهربائية)، وهنا لا تتعدى القوة مجرد مصطلح يطلق على القوة الدافعة الكهربائية وكذلك يطلقالقوة الدافعة الكهربائية الحثية، إذ أنها تعد في الواقع قيمة فرق الجهد، ومن الممكن أن يتم التعبير رياضياً عن قيمة القوة الدافعة الكهربائية الحثية بالعلاقة التالية: ق د= ع غ ل جا q، ويعبر كل رمز من الرموز الواردة في تلك العلاقة على الأمور التالية:

  • ع: سرعة حركة الموصل.
  • غ: قيمة المجال المغناطيسي.
  • ق د: القوة الدافعة الكهربائية الحثية.
  • ل: طول الموصل الذي يمر في المجال المغناطيسي.
  • q: الزاوية بين متجه السرعة ومتجه المجال المغناطيسي.

تسمى عملية توليد التيار الكهربائي الحثي في دائرة مغلق

تم اكتشاف الحث المغناطيسي بواسطة  العالم فارادي والذي قام بإجراء تجربة وضع بها سلكاً داخل مجال مغناطيسي من دارة كهربائية وفي ذلك الوقت قد لاحظ عدم وجود تيار كهربائي يتكون في السلك حينما يكون في حالة من الثبات أو حالة من الحركة في اتجاه يوازي الاتجاه الخاص بالمجال المغناطيسي، في حين تمت ملاحظة وجود تيار كهربائي يتكون بالدارة حينما يتم تحريك السلك في كل من الاتجاهين العلوي والسفلي، أي وقتما يقوم السلك بقطع خطوط المجال المغناطيسي خلال الحركة.

وقد استنتج العالم فارادي عن طريق تلك التجربة، أنّه لكي يتم توليد تيار كهربائي بدارة داخل مجال مغناطيسي لا بد أن يتم تحريك السلك، لكي يقطع خطوط المجال المغناطيسي أو ينبغي أن يتم تحريك مصدر المجال المغناطيسي بما يجعله قاطعاً لخطوطه السلك، وقد عرفت تلك الطريقة في توليد التيار الكهربائي بدارة مغلقة باسم الحث المغناطيسي، أما ما يتكون من تيار بالطريقة تلك يعرف باسم التيار الحثي.

تطبيقات على القوة الدافعة الكهربائية الحثية

نعرض لكم فيما يلي بعضاً من أبرز التطبيقات على القوة الدافعة الكهربائية الحثية:

  • المولد الكهربائي: يعرف المولد الكهربائي كذلك باسم (الدينامو) والذي قد تم اختراعه بواسطة العالم (فارادي) ومن خلاله يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، وذلك لأن المولد يتكون في صناعته من عدة حلقيات سلكية يتم وضعها في مجال مغناطيسي قوي من الداخل، وأثناء تحرك تلك الحلقات السلكية التي يطلق عليها اسم (الملف) يحدث للمجال المغناطيسي انقطاع والذي تكون نتيجته تولد قوة دافعة حثية تقوم بتحريك ذلك الملف ومن ثم تولد طاقة كهربائية، مع العلم أنه كلما كان عدد اللفات في ذلك الملف أكبر يصبح طول السلك أكثر ومن ثم تزداد القوة الدافعة الحثية بالتبعية.
  • الميكروفون: يمكن القول أن الميكروفون يعتبر من التطبيقات على استخدام القوة الدافعة الحثية البسيطة، من غشاء رقيق يتصل بما يتواجد داخل المجال المغناطيسي من ملف، وتقوم الموجات الصوتية بالعمل على إحداث اهتزاز في الغشاء الرقيق المحرك لما يتواجد داخل المجال المغناطيسي من ملف وذلك الأمر يترتب عليه توليد قوة دافعة حثية وفق تغير تردد الصوت على طرفي الملف.

عندما يكون التيار والمجال المغناطيسي ثابت تكون القوه الدافعه الكهربائيه ذات قيمة عظمى كانت تلك هي الإجابة العلمية الصحيحة حول ذلك السؤال والتي قد عرضناها لكم في مخزن المعلومات.

المراجع

1