الدرس: 6-3 المجال المغناطيسي الناشئ من انسياب تيار كهربائي مستمر في حلقة موصلة دائرية

1. اشرح نشاطاً توضح فيه تخطيط المجال المغناطيسي لتيار كهربائي مستمر ينساب في حلقة دائرية؟

الأدوات: ورقة مقوى، عدد من البوصلات المغناطيسية، حلقة من سلك غليظ معزول، مفتاح كهربائي، بطارية فولطيتها مناسبة (عمود جاف)، برادة حديد.

الخطوات:

• تثبت السلك الغليظ الدائري في لوح المقوى ونربط الدائرة الكهربائية التي تتألف من حلقة مربوطة على التوالي مع البطارية.
• تمرر التيار الكهربائي في السلك برهة زمنية ونضع في عدة مواقع عن مركز الحلقة عدد من البوصلات، لاحظ اتجاه انحراف أقطاب الإبرة المغناطيسية للبوصلة.
• نعكس اتجاه التيار المنساب في الحلقة ونكرر الخطوات أعلاه.
• تعيد عمل النشاط باستعمال برادة الحديد ولاحظ ترتيبها.
• نجد أن خطوط المجال المغناطيسي الناشئ عن انسياب التيار الكهربائي المستمر في حلقة موصلة تكون خطوط بيضوية الشكل تقريباً تزدحم داخل الحلقة وتكون عمودية على مستوى الحلقة.
• نعيد عمل النشاط باستعمال ملف محلزن (عدة حلقات أو لفات) بدلاً من الحلقة سنلاحظ أن خطوط المجال المغناطيسي مشابه ولكنها تكون متوازية مع بعضها داخل الملف.

الاستنتاج: شكل المجال المغناطيسي داخل الملف المحلزن عبارة عن خطوط مستقيمة ومتوازية، أما خارج الملف فتكون خطوط مقفلة.

2. بماذا تتميز خطوط المجال المغناطيسي الناشئ عن انسياب تيار كهربائي مستمر في حلقة موصلة؟

• خطوط بيضوية الشكل تقريباً.
• تكون خطوط مقفلة خارج الملف.

3. قارن بين خطوط المجال المغناطيسي حول ساق مغناطيسية وحول ملف ينساب فيه تيار كهربائي مستمر؟

تكون متماثلة.

4. قارن بين خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف وخارجه من حيث الاتجاه والمقدار؟

• تكون خطوط المجال المغناطيسي داخل الملف خطوط مستقيمة متوازية، أما خارج الملف تكون مقفلة.
• اتجاه المجال المغناطيسي داخل الملف فيحدد باستعمال قاعدة الكف اليمنى للملف، أما خارج الملف تكون متباعدة ومتنافرة.

5. على ماذا يعتمد المجال المغناطيسي الناشئ عن انسياب تيار كهربائي مستمر في ملف محلزن؟

• مقدار التيار المنساب.
• عدد لفات الملف في وحدة الطول.

6. هل يمكن أن يتولد مجال مغناطيسي حول شحنة كهربائية متحركة؟ أعط مثالاً؟

نعم، مثل حركة الإلكترون حول نواة الذرة.