فيزياء

ما هو الحث الكهرومغناطيسي وتطبيقاته؟

<div id&equals;"wtr-content" &NewLine;&Tab; &Tab;data-bg&equals;"&num;FFFFFF" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-width&equals;"6" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mute&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-fgopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedopacity&equals;"1&period;00" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement&equals;"bottom" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-content-offset&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-placement-touch&equals;"bottom" &NewLine;&Tab;&Tab; data-placement-offset-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-transparent&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-shadow&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-touch&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;data-non-touch&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-comments&equals;"0" &NewLine;&Tab; &Tab;data-commentsbg&equals;"&num;ffcece" &NewLine;&Tab; &Tab;data-location&equals;"page" &NewLine;&Tab; &Tab;data-mutedfg&equals;"&num;dd9933" &NewLine;&Tab; &Tab;data-endfg&equals;"transparent" &NewLine;&Tab; &Tab;data-rtl&equals;"1" &NewLine;&Tab; &Tab;>&NewLine;<p>كان أول توحيد بين قوتين أساسيتين هو التوحيد القوة المغناطيسية مع القوة الكهربية تحت مسمى القوة الكهرومغناطيسية&period; ويعتبر أول الخطوات ذلك التوحيد هو اكتشاف التأثير المتبادل بين <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7-&percnt;d9&percnt;87&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d8&percnt;b4&percnt;d8&percnt;ad&percnt;d9&percnt;86&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;87&percnt;d8&percnt;b1&percnt;d8&percnt;a8&percnt;d9&percnt;8a&percnt;d8&percnt;a9-&percnt;d9&percnt;88&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;ac&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;87&percnt;d8&percnt;b1&percnt;d8&percnt;a8&percnt;d9&percnt;8a&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">المجال الكهربي<&sol;a> والمغناطيسي كما في الحث الكهرومغناطيسي&period; فما هو الحث الكهرومغناطيسي؟ وما هي تطبيقاته؟<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">المجال المغناطيسي<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>عرفت الحضارات القديمة المواد المغناطيسية والخصائص المصاحبة لها، كقدرتها على جذب معدن الحديد مثلًا&period; فكان يعتقد بعض فلاسفة الإغريق أن المغناطيس له روح لأنه يجذب الحديد، كما قال طاليس &lbrack;1&rsqb;&period; ولكن ظهرت الدراسات العلمية الحقيقة لظاهرة المغناطيسية عام 1269 ميلاديًا على يد العالم «Ø¨ÙŠØªØ± بيريجرينوس &&num;8211&semi; Peter Peregrinus»&period; عمل بيتر على وصف العديد من الخصائص المغناطيسية للمغناطيس، كما أنه أول من استخدم مصطلح قطب مغناطيسي&period; ألهمت أعمال بيتر الكثير من العلماء بعده ك «ÙˆÙ„يام جيلبرت &&num;8211&semi; William Gilbert» الذي وصف مغناطيسية الأرض في كتابه «Ø§Ù„مغناطيس &&num;8211&semi; De Magnete»&period; <br><br>يتكون المغناطيس من قطبين شمالي &lpar;N&rpar; وجنوبي &lpar;S&rpar;&period; الأقطاب المتشابهة تتنافر والأقطاب المختلفة تتجاذب&period; ووصف العالم «Ù…ايكل فاراداي &&num;8211&semi; Michael Faraday» طريقة تفاعل المغناطيس مع مغناطيس آخر أو مع المعادن عن طريق مفهوم خطوط القوى&period; وخطوط القوى &lpar;أو خطوط الفيض&rpar; تتمثل كخطوط في الفراغ تخرج من القطب الشمالي ويستقبلها القطب الجنوبي&period; <&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-full is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2022&sol;06&sol;image-2&period;png" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-52273" width&equals;"437" height&equals;"286"&sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وتسمى عدد خطوط الفيض التي مرت في مساحة معينة باسم «ÙƒØ«Ø§ÙØ© الفيض &&num;8211&semi; magnetic flux»&period; ويستخدم مصطلح كثافة الفيض لتبسيط وصف التأثير المتبادل بين المجال المغناطيسي والمجال الكهربي&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-full"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2022&sol;06&sol;image-3&period;png" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-52274"&sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">التأثير المتبادل بين المجال المغناطيسي والكهربي<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>لاحظ العالم الدنماركي «Ù‡Ø§Ù†Ø² أورستيد &&num;8211&semi; Hans Ørsted» عام 1820 حيود إبرة تجاه القطب الجنوبي عند مرور <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;&percnt;d9&percnt;85&percnt;d8&percnt;a7-&percnt;d9&percnt;87&percnt;d9&percnt;8a-&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d9&percnt;84&percnt;d9&percnt;83&percnt;d9&percnt;87&percnt;d8&percnt;b1&percnt;d8&percnt;a8&percnt;d8&percnt;a7&percnt;d8&percnt;a1&percnt;d8&percnt;9f&sol;" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">تيار كهربي<&sol;a> بالقرب منها &lbrack;2&rsqb;&period; وكانت ملاحظة أورستيد هي أول خطوة نحو توحيد القوى الكهربية مع المغناطسية كقوة واحدة هي القوة الكهرومغناطيسية&period; وتفسير ما حدث في تجربة أورستيد هو أن مرور التيار كهربي ينتج عنه مجال مغناطيسي وذلك الذي صاغه رياضيًا «Ø£Ù…بير &&num;8211&semi; Ampère»&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>وعكس تلك الظاهرة هو خَلق مجال كهربي عن طريق وجود مجال مغناطيسي في ظاهرة تسمى «Ø§Ù„حث الكهرومغناطيسي &&num;8211&semi; Electromagnetic induction»&period; وأول من اكتشف الحث الكهرومغناطيسي هو مايكل فاراداي عن طريق بعض التجارب التي نشر نتائجها عام 1831 &lbrack;3&rsqb;&period; وشرط الحث الكهرومغناطيسي هو تغير في خطوط المجال المغناطيسي مع الزمن&period; ولتوضيح معنى ذلك الشرط تخيل ملف على شكل حلقة دائرية ومغناطيس يمكنه ان يعبر من خلال تلك الحلقة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-full is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2022&sol;06&sol;image-4&period;png" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-52275" width&equals;"322" height&equals;"213"&sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p> ÙŠÙ†ØªØ¬ التيار الكهربي في الحلقة الدائرية فقط عند تغير عدد خطوط الفيض المار داخل الحلقة مع الزمن&period; افترض أن المغناطيس يقترب من الحلقة فستزيد عدد خطوط الفيض مع اقترابه وعند تلك اللحظة سيتولد تيار كهربي مستحث داخل الحلقة&period; والعكس عند ابتعاد المغناطيس عن الحلقة فسيقل عدد خطوط الفيض وبالتالي ينشأ تيار مستحث نتيجة هذا التغير في خطوط الفيض&period; أما إذا ظل المغناطيس ساكن بلا حركة مثلًا فلن ينشأ تيار مستحث داخل الحلقة&period;<br><br>ويحدد اتجاه التيار عن طريق قاعدة وضعها العالم «Ø¥Ù…يل لينز &&num;8211&semi; Emil Lenz»&period; وقاعدة لينز هي أن التيار يمر في الحلقة بحيث يُنشئ مجال مغناطيسي يلاشي التغير الناشئ عن تحرك المغناطيس&period; فمثلًا إذا اقترب المغناطيس من الحلقة، يمر التيار في الحلقة بشكل ينتج عنه مجال مغناطيسي يحاول إبعاد المغناطيس عن الحلقة&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<h2 class&equals;"wp-block-heading">المولّد الكهربي<&sol;h2>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>للحث المغناطيسي تطبيقات عديدة، ولكن أشهر ما قد ترى منهم هو المولّد الكهربي الذي تقوم فكرته على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي&period; اخترع مايكل فاراداي أول مولد كهربي وأسماه «Ù…ولد قرص فاراداي &&num;8211&semi; Faraday disk generator»&period; والمولّد الكهربي من اسمه ينتج طاقة كهربية عن طريق طاقة حركية تُبذل بسبب ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي&period; وبالتالي فالمولّد الكهربي هو جهاز يحول الطاقة الحركية لطاقة كهربية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<figure class&equals;"wp-block-image size-full is-resized"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2022&sol;06&sol;image-5&period;png" alt&equals;"" class&equals;"wp-image-52276" width&equals;"581" height&equals;"362"&sol;><&sol;figure>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>يتكون المولد في الأساس من مغناطيسين، أحدهما شمالي والآخر جنوبي، كلاهما مسؤولان عن توليد خطوط الفيض اللازمة للحث الكهرومغناطيسي&period; وفي المنتصف ملف كهربي يدور بشكل دوري بين المغناطيسيين&period; مع دوران الملف يتغير عدد خطوط الفيض الذي يعبر من خلال الملف حيث لا تعبر خطوط الفيض إذا كان الملف موازي لخطوط الفيض، وتعبر أقصى عدد لخطوط الفيض إذا كان الملف عمودي على خطوط الفيض&period; ونتيجة لتغير خطوط الفيض خلال الملف، ينتج تيار كهربي مستحث داخل الملف&period; وهكذا تتحول الطاقة الحركية الناتجة عن دوران الملف إلى طاقة كهربية&period;<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>المصادر<&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&lbrack;1&rsqb; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;worldscientific&period;com&sol;doi&sol;pdf&sol;10&period;1142&sol;9789813223776&lowbar;0001" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">Ancient Greece&colon; The Science of Magnetism is Born<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&lbrack;2&rsqb; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;babel&period;hathitrust&period;org&sol;cgi&sol;pt&quest;id&equals;osu&period;32435051156651&amp&semi;view&equals;1up&amp&semi;seq&equals;297" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">experiments on the effect of a current of electricity on the magnetic needle<&sol;a><&sol;p>&NewLine;&NewLine;&NewLine;&NewLine;<p>&lbrack;3&rsqb; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;ifi&period;unicamp&period;br&sol;~assis&sol;The-field-concepts-of-Faraday-and-Maxwell&lpar;2009&rpar;&period;pdf" target&equals;"&lowbar;blank" rel&equals;"noreferrer noopener">The field concepts of Faraday and Maxwell<&sol;a><&sol;p>&NewLine;<div class&equals;"uwp&lowbar;widgets uwp&lowbar;widget&lowbar;author&lowbar;box bsui sdel-9a8e25eb" ><div class&equals;"d-block text-center text-md-start d-md-flex p-3 bg-light ">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;khalednabil&sol;"><img src&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;wp-content&sol;uploads&sol;2022&sol;06&sol;287017623&lowbar;1995256514018316&lowbar;4222554931341140366&lowbar;n&lowbar;uwp&lowbar;avatar&lowbar;thumb&period;jpg" class&equals;"rounded-circle shadow border border-white border-width-4 me-3" width&equals;"60" height&equals;"60" alt&equals;"Khaled Khattab"><&sol;a>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<div class&equals;"media-body">&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<h5 class&equals;"mt-0">Author&colon; <a href&equals;"https&colon;&sol;&sol;elakademiapost&period;com&sol;profile&sol;khalednabil&sol;">Khaled Khattab<&sol;a><&sol;h5>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<p>معيد بقسم الفيزياء كلية علوم، جامعة دمنهور<&sol;p>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div>&NewLine;&Tab;&Tab;&Tab;<&sol;div><&sol;div><&sol;div><div style&equals;'text-align&colon;center' class&equals;'yasr-auto-insert-visitor'><&excl;--Yasr Visitor Votes Shortcode--><div id&equals;'yasr&lowbar;visitor&lowbar;votes&lowbar;326dcd22d97e8' class&equals;'yasr-visitor-votes'><div class&equals;"yasr-custom-text-vv-before yasr-custom-text-vv-before-52272">اضغط هنا لتقييم التقرير<&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-second-row-container-326dcd22d97e8' &NewLine; class&equals;'yasr-vv-second-row-container'><div id&equals;'yasr-visitor-votes-rater-326dcd22d97e8' &NewLine; class&equals;'yasr-rater-stars-vv' &NewLine; data-rater-postid&equals;'52272' &NewLine; data-rating&equals;'0' &NewLine; data-rater-starsize&equals;'32' &NewLine; data-rater-readonly&equals;'false' &NewLine; data-rater-nonce&equals;'79bfbbed13' &NewLine; data-issingular&equals;'true' &NewLine; ><&sol;div><div class&equals;"yasr-vv-stats-text-container" id&equals;"yasr-vv-stats-text-container-326dcd22d97e8"><svg xmlns&equals;"https&colon;&sol;&sol;www&period;w3&period;org&sol;2000&sol;svg" width&equals;"20" height&equals;"20" &NewLine; class&equals;"yasr-dashicons-visitor-stats" &NewLine; data-postid&equals;"52272" &NewLine; id&equals;"yasr-stats-dashicon-326dcd22d97e8"> &NewLine; <path d&equals;"M18 18v-16h-4v16h4zM12 18v-11h-4v11h4zM6 18v-8h-4v8h4z"><&sol;path> &NewLine; <&sol;svg><span id&equals;"yasr-vv-text-container-326dcd22d97e8" class&equals;"yasr-vv-text-container">&lbrack;Average&colon; <span id&equals;"yasr-vv-average-container-326dcd22d97e8">0<&sol;span>&rsqb;<&sol;span><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-loader-326dcd22d97e8' class&equals;'yasr-vv-container-loader'><&sol;div><&sol;div><div id&equals;'yasr-vv-bottom-container-326dcd22d97e8' class&equals;'yasr-vv-bottom-container'><&sol;div><&sol;div><&excl;--End Yasr Visitor Votes Shortcode--><&sol;div>

Related Post
Khaled Khattab

معيد بقسم الفيزياء كلية علوم، جامعة دمنهور

Share
Published by
Khaled Khattab

Recent Posts

ربع قرن من الإنجازات العلمية: مدينة الأبحاث العلمية والتطبيقات التكنولوجية تحتفي بخمسة وعشرين عاماً من الإنجاز والابتكار

في رحلة ممتدة على مدار ربع قرن، تحولت مدينة الأبحاث العلمية والتطبيقات التكنولوجية (SRTA-City) من…

ساعتين ago

وداعًا للغبار: زجاج ذاتي التنظيف ثورة صينية تنقذ البيئة وتوفر الموارد

لطالما كانت فكرة تنظيف النوافذ والألواح الشمسية مهمة شاقة ومكلفة، تستنزف الموارد المائية وتُعرض العمال…

15 ساعة ago

هل “جي بي تي-5” كارثة؟: أم مجرد بداية صعبة لثورة الذكاء الاصطناعي التي تعثرت؟

بعد شهور من الترقب والحماس، أطلقت شركة "أوبن إيه آي" (OpenAI) نموذجها اللغوي الأحدث "جي…

يوم واحد ago

“علم الجوع”: العلم وراء المجاعة ورحلة الجسد القاتلة من الجوع إلى الانهيار التام

في عالمٍ تتباين فيه الأقدار حدّ التناقض، حيث تُزيَّن موائد البعض بأشهى الأطعمة وتُلتقط صورها…

3 أيام ago

“الجينوم الاصطناعي”: هل يكتب العلماء دستور الحياة من جديد؟

"تصميم الحياة " ثورة في عالم البيولوجيا التخليقية في خطوة جريئة وغير مسبوقة، أعلن تحالف…

4 أيام ago

“قرد داروين”.. قفزة صينية نحو عصر جديد من الحوسبة تحاكي الدماغ البشري

لطالما كان حلم محاكاة العقل البشري، هذا الأعجوبة البيولوجية المعقدة، هدفًا أسمى للعلماء والمهندسين. فمنذ…

5 أيام ago