احب لاخيك ما تحب لنفسك [الأرشيف]

سانيكانينا

12-03-2011, 07:04 PM

تفضل

الحمد لله الذي خلقنا في أحسن تقويم وكرمنا بالعقل , والصلاة والسلام على المبعوث رحمة للعالمين أما بعد ....

هناك تساؤلات كثيرة حول المجالات المغناطيسية لذلك ققرت أن أعد تقرير عن المجالات المغناطيسية وسأتطرق في هذا التقريرلعدة نقاط منها : شرح المغناطيس بشكل عام وخصائصه ، كما سأذكر خصائص المجال المغناطيسي , كما سأتطرق على المجال المغناطيسي المنتظم . كما أريد أن أوضح كيفية معرفة خطوط المجال المغناطيس بطريقة عملية ببعض الطرق ، كما سأوضح العلاقة بين عدد خطوط المجال وشدة المجال المغناطيسي .

و سأذكر في الخاتمة بعض النصائح والتوجيهات للطلاب والمعلمين ، وأوصي والمختصين في علم الكهرومغناطيسية . لأن المغناطيس دخل التاريخ التكنولوجي بشكل أساسي

الموضوع :
أمكن اكتشاف حجارة وصخور طبيعية لديها القابلية والمقدرة على جذب بعض المعادن كالحديد والكوبالت في منطقة
( مغنيسيا ) سميت بالمغناطيس وهي على أشكال طبيعية تم فيما بعد تشكيلها صناعياً لاحظ الشكل .

سبب تسمية قطبي المغناطيس بالشمالي والجنوبي : تعتبر الأرض مغناطيساَ كبيراَ له قطبان شمالي يتمركز عند القطب الجغرافي الجنوبي والآخر جنوبي يتمركز عند القطب الشمالي الجغرافي. ولما كانت الأقطاب المختلفة تتجاذب، فإنه عند تعليق المغناطيس الصناعي تعليقاً حراً فإن أحد الطرفين المتجه نحو الشمال الجغرافي للأرض يسمى بالقطب الشمالي لانه قد انجذب نحو القطب المغناطيسي الأرضي الجنوبي وكذلك الطرف الآخر الباحث والمتجه نحو القطب الجنوبي الجغرافي يسمى بالقطب الجنوبي لانه قد انجذب نحو القطب المغناطيسي الأرضي الشمالي.

خصائص المغناطيس
1- له قطبان شمالي وجنوبي عند تعليقه تعليقاً حراً فانه يتجه شمالاً وجنوباً.
2- تتركز قوة الجذب المغناطيسي في قطبيه وتقل في المناطق الأخرى.
3- الأقطاب المختلفة في النوع تتجاذب والمتشابهة في النوع تتنافر.
4- إذا قُطع المغناطيس من أي منطقة فيه فانه يتكون له قطبان ولا يمكن أن يكون له قطب منفرد عملياً.

المقصود بالمجال المغناطيسي : المنطقة المحيطة بالمغناطيس وتظهر فيها آثار قوة مغناطيسية.
المقصود بخط المجال المغناطيسي : خط وهمي يمثل مسار حركة وحدة الأقطاب الشمالية الافتراضية حيث تبدو خارجة من القطب الشمالي وداخلة إلى القطب الجنوبي خارج المغناطيس وداخلة من الجنوبي الى الشمالي.
خصائص خطوط المجال المغناطيسي : يمكن تخطيط المجال عملياً باستخدام برادة حديد. بحيث ترش فوق قطعة ورقية خفيفة موضوعة فوق مغناطيس أو اكثر حيث تترتب جزيئات برادة الحديد في خطوط مستقيمة وأخرى منحنية متكاثفة حول الأقطاب ومتباعدة بعيداً عنهما تسمى بخطوط المجال أو القوى المغناطيسية.
خصائص خطوط المجال المغناطيسي :
1- خطوط وهمية تبدو خارجة من القطب الشمالي وداخلة في القطب الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي إلى الشمالي داخلة.

2- تتكاثف وتتزاحم خطوط المجال المغناطيسي عند الأقطاب وتقل في بقية المناطق وذلك لان القوة المغناطيسية تكون اكبر ما يمكن عندهما وتقل في بقية المناطق حيث تناسب(ق مغناطيسية) طردياً مع عدد خطوط المجال التي تقطع مساحة السطح عمودياً.
3- خطوط مغلقة ( مقفلة ) وذلك لأنه لا يمكن أن يوجد قطب منفرد عملياً حيث يتواجد القطبان معاً وبالتالي فان خروج خط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي سوف ينتهي داخلاً إلى القطب الجنوبي خارج المغناطيس وفي داخله من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي. على عكس المجال الكهربائي الذي يمكن أن توجد فيه الشحنة الكهربائية منفردة وبالتالي يكون خطاً مفتوحاً ينتهي نظرياً في المالانهاية.
4- لا تتقاطع، وذلك لأنها لو تقاطعت لأصبح للمجال المغناطيسي اكثر من اتجاه عند نقطة التقاطع وهذا معناه أن للمغناطيس اكثر من مجال عند النقطة الواحدة وهذا مرفوض عملياً لان المغناطيس له مجال واحد عند النقطة الواحدة.

5- إذا كان خط المجال المغناطيسي منحنياً فان المماس عند نقطة فيه يمثل اتجاه المجال المغناطيسي وإذا كان مستقيماً فان اتجاهه يمثل اتجاه المجال مباشرة.

6- يتناسب عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تقطع السطح عمودياً عليه تناسباً طردياً مع المجال المغناطيسي. .
q ِA . B . cos f =
حيث: ِِِ A: مساحة السطح q : الزاوية بين خط المجال المغناطيسي والعمود الخارج من السطح. B : المجال المغناطيسي

7- التدفق المغناطيسي خلال سطح مغلق = صفراً، وذلك لان عدد خطوط المجال المغناطيسي لمغناطيس موجود داخل السطح المغلق والتي تخترق السطح من الداخل إلى الخارج يساوي عددها الذي يخترق السطح نفسه من الخارج إلى الداخل

خصائص المجال المغناطيسي المنتظم :
1- خطوط المجال المغناطيسي مستقيمة متوازية في نفس الاتجاه وعلى أبعاد متساوية.
2- يكون المجال المغناطيسي متساوياً في المقدار والاتجاه عند جميع النقاط الواقعة فيه.

الخاتمة :

وفي الختام أذكر بأنه لولا المغناطيسية لما كان لدينا كمبيوترات أو اشرطة تسجيل او سيارات (http://www.damasgate.com/vb/f139/) او بوصلات او اشعة رنين مغناطيسي , فالمغناطيسية شكلت عصرنا الحديث . إضافة إلى توليد التيار الكهربائي (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D8%AA%D9%8A%D8%A7%D8%B1_%D8%A7%D9%84% D9%83%D9%87%D8%B1%D8%A8%D8%A7%D8%A6%D9%8A) ويعتبر هذا الاستخدام أهم استخدام للمغناطيس في عصرنا الحالي لكونه ينتج مصدر للطاقة الأهم للعالم . ومنها القطارات المغناطيسية (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%B9%D8%B1%D8%A8%D8%A9_%D9%83%D9%87%D8%B1%D8%A8% D8%A7%D8%A6%D9%8A%D8%A9) ويعتبر هذا الاستخدام من عجائب الفيزياء التي كان يحلم بها الكثير من المخترعين والفيزيائيين وهو جعل جسم ضخم كالقطار يطفو فوق الهواء (http://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%84%D9%87%D9%88%D8%A7%D8%A1) .

لذلك أنصح المختصين الزيادة في الاهتمام بالمغناطيسية وتوليد طاقة نظيفة منها تغني عن الطاقة النفطية والغاز الطبيعي والفحم الحجري ، بالإضافة إلى الطاقة النووية التي يظهر خطرها في الأمد البعيد .

وأوصي دولنا العربية التعمق في هذا المجال الذي دخل التاريخ التكنولوجي وأصبح ضرورياً ، لنتقدم ونتطور في صناعتنا الثقيلة والخفيفة .

1)
غسان ياسين القيسي – أساسيات الفيزياء الحديثة - دار المسيرة للنشر والتوزيع والطباعة – عمان – الأردن

2)
Physics for Scientists and Engineers . - : Raymond A Serway (http://www.infibeam.com/Books/search?author=Raymond%20A%20Serway) , John W Jewett (http://www.infibeam.com/Books/search?author=John%20W%20Jewett)

3)
Newtonian Physics – Benjamin Crowell – pages 201 – 2XXX .

4)
S Tumanski – hand book of MAGNETIC MEASUREMENTS – CRC PISS .

5)
Noboru Miura - Physics of Semiconductors in High Magnetic Fields .