ما هو “قانون فاراداي” للقوة الدافعة الكهربية المتولدة في ملفٍ بالحث الكهرومغناطيسي؟

1 إجابة واحدة

ينص قانون فاراداي على أن تيارًا كهربائيًا ينتج مجالًا مغناطيسيًا، وعلى العكس يولد المجال المغناطيسي المتغير تيارًا كهربائيًا في الموصل، وينص قانون لينز للتحريض الكهرومغناطيسي على أن اتجاه هذا التيار المستحث سيكون على هذا النحو بحيث يعارض المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المستحث، المجال المغناطيسي المتغير الأولي الذي أنتجه، ونستطيع تحديد اتجاه التدفق باستخدام قاعدة اليد اليمنى.

نسب اسم القانون إلى مايكل فاراداي وهو العالم الذي أجرى التجربة باستخدام مغناطيس وملف، وربط مقياس جلفانومتر عبر الملف، في البداية يكون المغناطيس في حالة راحة ويكون مؤشر الجلفانومتر عند الصفر، عند تقريب المغناطيس من الملف تتحرك إبرة الجلفانومتر في اتجاه واحد، عند تثبيت المغناطيس في هذا الموضع يعود مؤشر الجلفانومتر إلى الصفر، والآن عند تحريك المغناطيس بعيدًا عن الملف، ينحرف مؤشر الجلفانومتر ولكن بالاتجاه المعاكس، وعند تثبيت المغناطيس في المكاان يعود المؤشر للصفر.

استنتج فاراداي أنه كلما كان هناك حركة نسبية بين الموصل والمجال المغناطيسي، فإن ارتباط التدفق مع الملف يتغير وهذا التدفق يولد جهدًا عبر الملف، ومن ثم صاغ فاراداي قانونين من التجربة السابقة سميت قوانين فاراداي للتحريض الكهرومغناطيسي:

الجهد المستحث في الدائرة يتناسب مع معدل التغير في التدفق المغناطيسي المار خلالها، أي كلما تغير المجال المغناطيسي بسرعة أكبر زاد الجهد في الدائرة، ويحدد اتجاه التغير في المجال المغناطيسي اتجاه التيار.

طريقة تغيير المجال المغناطيسي:

  • تحريك المغناطيس باتجاه الملف أو بعيدًا.
  • تحريك الملف داخل أو خارج المجال المغناطيسي.
  • تغيير مساحة الملف الموضوع في المجال المغناطيسي.
  • بتدوير الملف نسبة للمغناطيس.

تتناسب القوة الدافعة الكهربية المستحثة في أي دائرة مغلقة والمتولدة في ملف أو موصل طرديًا مع المعدل الزمني الذي يقطع فيه الموصل لخطوط المجال المغناطيس.

كيفية زيادة المجال المغناطيسي المستحث في الملف:

  • زيادة عدد اللفات الموجودة داخل الملف والأسلاك الموجودة حول المغناطيس.
  • زيادة شدة المجال المغناطيسي المحيط بالملف.
  • زيادة سرعة الحركة النسبية بين الملف والمغناطيس.

صيغة القانون هي

(القوة الدافعة الكهربائيّة = عدد اللفّات ×معدّل تغير التدفّق المغناطيسيّ بالنسبة للزمن) وتُقاس بوحدة الفولت.

(قيمة التدفّق المغناطيسيّ = مساحة الملف ×شدّة المجال) وتُقاس بوحدة الويبر.

تطبيقات قانون فاراداي في معظم الآلات الكهربائية والصناعات وفي المجالات الطبية:

  • تعملُ المحولات الكهربائيّة لنقل الطاقة الكهربائيّة من أماكن التوليد إلى أماكن الاستِخدام، إضافةً للقدُرة على رفعِ أو خَفض قيمة الجُهد الكهربائي على أساس قانون فاراداي.
  • توليد الطاقة الكهربائية داخل المولدات من خلال الاعتماد على حركة الملف داخل المجال المغناطيسي الموجود حوله.
  • قياس سرعة تدفق السوائل، حيث يستخدم مقياس التدفق الكهرومغناطيسي لقياس سرعة بعض السوائل، فعندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي على أنبوب معزول كهربائيًا تتدفق السوائل الموصلة، ووفقًا لقانون فاراداي يتم تحفيز قوة كهربائية فيه، ويتناسب المجال الكهرومغناطيسي المستحث مع سرعة تدفق السوائل.
  • تستخدم في الآلات الموسيقية كالغيتار الكهربائي والكمان الكهربائي.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما هو “قانون فاراداي” للقوة الدافعة الكهربية المتولدة في ملفٍ بالحث الكهرومغناطيسي؟"؟