فكر فيزيائيا 14 الابرة المغناطيسية والتيار الكهربي

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته


لنفترض ان لدينا ابرة مغناطيسية بجوار سلك يمر فيه تيار كهربي، في اعتقادك كيف يسكون اتجاة الابرة المغناطيسية بالنسبة للسلك

http://hazemsakeek.com/magazine/imag...B/sample14.jpg

1- هل تتجه الابرة في اتجاه موازي للسلك؟

2- هل تبقى الابرة في اتجاهها الاصلي؟

3- هل تتجه الابرة في اتجاه عمودي على السلك؟

4- هل تأخذ الابرة المغناطيسية اتجاه عشوائي؟

5- هل تأخذ الابرة المغناطيسية اتجاه المحصلة بين المجال المغناطيسي الارضي المجال الناتج عن السلك؟



فكر فيزيائيا واعطنا الاجابة التي تقتنع بها ولماذا؟

:rolleyes:

تحياتي

السلام عليكم
سؤال حلو كثير بس هيك يا دكتور حازم انت حصرت الجواب في رقم (5)
بس السؤال بكون حلو اكثر باهمال المجال المغناطيسي الارضي
اما باهمال المجال الارضي فان اتجاه المجال المغناطيسي للسلك سيكون عمودي على اتجاه الابرة لذلك سوف لا تنحرف الابرة افقيا بل يوف يرتفع راسها القريب من السلك للاعلى باتجاه المجال وينخفض راسها الاخر للاسفل
كما في الصورة
http://azzam6666.jeeran.com/dd5554ggggggggg.jpg

اعتقد ان الجواب هو رقم خمسة لانه تتكون هناك قوة عمودية على كل من المجال المغناطيسي للسلك والابرة وهذه المجال سيكون في مستوى قوة تأثير المجال الارضي وهذا يؤدي الى حركة الابرة في اتجاه محصلة القوتين

السلام عليكم....تحياتي للجميع كما أحب أن أوجه الشكر الجزيل للأخ عبد الرحمن على تعليقه الجميل في المشاركة السابقة ..لا اخفي عليك أن العبقري وصف كبير جدا لكن أتمنى أن يوفقنا الله جمعيا من خلال هذه المشاركات للرقي بالحصيلة العلمية التي تدعم الذكاء المكتسب .
إما عن الكوانتم فأجدها فرصة لان اشكر الدكتور حازم على أسئلته المفيدة التي أتمنى أن تتواصل و أن يكون لفيزياء الكم منها نصيب..

بالنسبة للمسالة انا اتفق مع اخوتي الاعزاء ولكن ساضع بعض التفاصيل ...لدينا في المسالة:
إبرة مغناطيسية....وهي كالمستخدمة في البوصلة تدور حتى تتجه إلى الشمال و لكي نستخدم البوصلة لابد من وضعها على سطح أفقي.... لماذا الشمال؟ لقد وضع العلماء تقريب جميل لفهم ذلك و هو أن تتخيل أن الأرض مدفون بها قضيب مغناطيسي عملاق قطبه الجنوبي عند القطب الشمالي، وبما أن الأقطاب المختلفة تتجاذب مغنطيسياً، فإن القطب الشمالي لإبرة البوصلة يتجه إلى القطب الجنوبي لسطح الأرض . وللدقة فإن القضيب المغناطيسي العملاق لا يتطابق مع محور دوران الأرض حول نفسها، ولكنه مائل عن المركز وهذا الميل يسمى الانحراف المغناطيسي،ولكن نحن نعلم كم هي كبيرة كرتنا الأرضية و بالتالي من الطبيعي أن يكون المجال المغناطيسي للكرة الأرضية ضعيف على سطحها أي انه سيكون من الصعب التأثير على الإبرة، لذلك يجب أن تكون الإبرة خفيفة الوزن وعلى سطح أملس وإلا لن تتحرك.

إذن الإبرة المغناطيسية لوحدها تتأثر بمجال الأرض المغناطيسي ..

سلك يمر به تيار كهربائي...... السلك يمكن أن يحدث مجالا مغنطيسيا تماما مثل المجال الناشئ حول قضيب مغناطيسي ولكن خلال فترة سريان التيار الكهربائي فقط ووجود تلك الشحنات الكهربائية المتحركة.

إذن السلك الكهربائي لوحده ينتج مجال مغناطيسي تعتمد شدته على شدة التيار(تناسب طردي) و لكي نعرف اتجاهه مبدئيا يمكن استخدام قاعدة اليد اليمنى و هي عندما تقبض اليد اليمنى على السلك بحيث يشير الإبهام إلى اتجاه التيار الكهربائي فان اتجاه الأصابع الملتفة حول السلك يحدد اتجاه خطوط الفيض المغناطيسي.

في حال وجود الإبرة المغناطيسية بالقرب من السلك ....تتأثر الإبرة بمجالين هما : المجال الناتج عن السلك ، والمركبة الأفقية لمجال الأرض المغناطيسي ، فتستقر الإبرة في اتجاه محصلتهما......(الإجابة 5) .

للتوضيح أكثر:
الإبرة المغناطيسية بتصرف طبيعي منها ستكون متجهة إلى الشمال ..
لو كان السلك موازيا لها فان المجال المغناطيسي الذي يولده التيار سيكون عمودي على السلك بتطبيق قاعدة اليد اليمنى و عمودي أيضا على مجال الأرض المغناطيسي ...أي أن الإبرة تتأثر بمجالين متعامدين وتنحرف.
لو كان السلك عموديا بالنسبة لها المجال المغناطيسي المولد سيكون عمودي على السلك ولكن موازي لمجال الأرض المغناطيسي لذلك تتأثر الإبرة بمجالين متوازيين فلا تنحرف . هذا و الله اعلم..

حسنا اعزائي

دعونا نفترض ان المجال المغناطيسي للارض مهمل بالنسبة للمجال الناتج عن التيار الكهربي

ماذا تكون خياراتك من ضمن الاجابات الاربعة

اي دعونا نفترض ان الاجابة رقم 5 غير موجودة


تحياتي

حسنا ...إضافة إلى ما ذكرت سابقا فإننا في حال أهملنا مجال الأرض المغناطيسي يبقى لدينا فقط المجال الناتج عن التيار المار بالسلك و الذي قلنا مسبقا بأننا نستطيع تحديد اتجاهه بواسطة اليد اليمنى حيث سيكون باتجاه عموديا على السلك ...
بما أن الإبرة المغناطيسية من الطبيعي جدا أن تشعر بالمجال المغناطيسي فهي مباشرة ستتجه باتجاه عمودي على السلك دالة على اتجاه المجال .... (الإجابة 3) و الله اعلم....

اعتقد ان الاجابة رقم (2) اي ان الابرة لا تتحرك لان مجالها المغناطيسي سيكون عامودي على المجال المغناطيسي للسلك ( هذا فقط في حالة ان تكون البوصلة في مستوى السلك) لان المجال المغناطيسي للسلك له عدة اتجاهات وهذا يتعلق بموقع الجسم من السلك وهذا والله اعلم

حسب معلوماتي المجال عمودي على التيار بالتالي الاجابة الثالثة هذا والله أعلم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

بالفعل كما ذكر عزام في مشاركته #2 بانني قد حصرت الاجابة بالاجابة رقم 5 ولذلك عدت وذكرت دعونا نهمل التأثير المغناطسي للجاذبية الارضية على الابرة المغناطيسية على اساس ان المجال المغناطيسي الناتج عن السلك سيكون اكبر بكثير من التأثير المغناطيسي على الارض

وبصراحة اجاباتكم اعزائي كانت رائعة لان السؤال قد يخدع بمجرد قراءته تتوقع ان يكون اتجاه الابرة المغناطيسية موازي لاتجاه السلك

ولكن كما جاءت في اجاباتكم وخصوصا التحليل الدقيق للاستاذ عزام

فان المجال المغناطيسي للسلك عبارة عن حلقات دائرة تحيط بالسلك كما في الشكل الموضح في مشاركة عزام

فان الابرة سوف تنحرف لتتجه عموديا على السلك.


شكرا لمشاركتكم اعزائي
عزام ابوصبحة
asf4488
quantum
صبوحة
الى اللقاء في السؤال التالي


تحياتي

مشكور على الموضوع القيم
بس أعتقد أنه يجب إشارة إلى منحى التيار لأنمنحى التيار يتناسب اطرادا مع منحى المجال المغناطسي


والله أعلم