المغناطيس الكهربائي (الملف)

الموضوع: صنع مغناطيس باستخدام الكهرباء وقاعدة اليد اليمنى الثانية

المفاهيم: الملف الكهربائي، المجال المغناطيسي للملف، قاعدة اليد اليمنى للملف

الهدف: فهم كيفية صنع مغناطيس كهربائي ومميزاته وكيفية تحديد أقطابه

مراجعة سريعة

التيار الكهربائي في سلك ينشئ مجالاً مغناطيسياً دائرياً حوله

ما تعلمناه سابقاً:
• كل مغناطيس له قطب شمالي وقطب جنوبي
• المغناطيسية هي الجسر الوحيد لتحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية
• عند مرور تيار كهربائي في سلك، ينشأ مجال مغناطيسي دائري حوله

المشكلة: الشكل الدائري ليس مثل المغناطيس الطبيعي!

1 صنع المغناطيس الكهربائي

نلف السلك الكهربائي بشكل ملف (لولبي) لنحصل على مجال مغناطيسي مثل المغناطيس الطبيعي

لف السلك على شكل ملف

الفكرة: نأخذ السلك الكهربائي ونلفه بشكل لولبي (coil)

كيف تتجمع المجالات المغناطيسية

ماذا يحدث؟
• كل نقطة على السلك يكون حولها مجال مغناطيسي دائري
• في الممر الذي في النص (داخل الملف)، تجتمع كل المجالات
• المجالات تضيف بعضها البعض
• النتيجة: مجال مغناطيسي شبيه بالمغناطيس الطبيعي

صنعنا مغناطيساً باستخدام الكهرباء!

2 مميزات المغناطيس الكهربائي

نستطيع التحكم في المغناطيس الكهربائي بواسطة التيار

التشغيل والإيقاف

الميزة الأولى: نستطيع تشغيل وإيقاف المغناطيس

• تشغيل التيار = المغناطيس يعمل
• إيقاف التيار = المغناطيس يتوقف

المغناطيس الطبيعي: يعمل دائماً ولا نقدر نوقفه
المغناطيس الكهربائي: نقدر نشغله ونوقفه متى نبي!

عكس الأقطاب

الميزة الثانية: نستطيع عكس القطب الشمالي والجنوبي

كيف؟ بكل بساطة: نعكس اتجاه التيار الكهربائي!

المميزات: تشغيل/إيقاف + عكس الأقطاب

3 قاعدة اليد اليمنى للملف (الثانية)

لتحديد القطب الشمالي والجنوبي للمغناطيس الكهربائي

القاعدة

قاعدة اليد اليمنى الثانية (للملف):

1️⃣ استخدم اليد اليمنى
2️⃣ لف الأصابع مع اتجاه التيار الاصطلاحي في الملف
3️⃣ الإبهام يشير إلى القطب الشمالي (N)

الفرق بين القاعدتين:
• قاعدة السلك المستقيم: الإبهام = التيار، الأصابع = المجال
• قاعدة الملف: الأصابع = التيار، الإبهام = القطب الشمالي

خطوات التطبيق

كيف نطبق القاعدة؟

الخطوة 1: انظر إلى اتجاه التيار الاصطلاحي في الملف
(من + إلى - أو من الجهد العالي إلى الأقل)

الخطوة 2: استخدم اليد اليمنى ولف أصابعك في نفس اتجاه التيار

الخطوة 3: إبهامك الآن يشير إلى الجهة التي فيها القطب الشمالي (N)

الخطوة 4: الجهة الأخرى (المقابلة) هي القطب الجنوبي (S)

الأصابع مع التيار → الإبهام يشير للقطب الشمالي

المقارنة بين المغناطيس الطبيعي والكهربائي

الخاصية	المغناطيس الطبيعي	المغناطيس الكهربائي
التشغيل	يعمل دائماً	نقدر نشغله ونوقفه
الأقطاب	ثابتة	نقدر نعكسها
القوة	ثابتة	نقدر نتحكم فيها بالتيار
المصدر	طبيعي (معادن)	سلك + تيار كهربائي

الملخص

الصنع

• نلف السلك لولبياً
• المجالات تجتمع
• نحصل على مغناطيس

المميزات

• تشغيل/إيقاف
• عكس الأقطاب
• تحكم في القوة

القاعدة

• الأصابع = التيار
• الإبهام = N
• قاعدة ثانية!

نصائح مهمة

• لف السلك لولبياً يعطينا مجال مثل المغناطيس

• المجالات تجتمع في وسط الملف وتضيف بعضها

• إيقاف التيار = إيقاف المغناطيس

• عكس التيار = عكس الأقطاب

• قاعدة اليد اليمنى الثانية للملف مختلفة عن الأولى

• في الملف: الأصابع = التيار، الإبهام = N

• استخدم دائماً اليد اليمنى (وليس اليسرى)

• المغناطيس الكهربائي أفضل لأننا نقدر نتحكم فيه

المغناطيس الكهربائي (الملف)

اختبر فهمك

اختبار المغناطيس الكهربائي (الملف)

الشرح