U3F1ZWV6ZTI0NTU5NDU2MzIwOTE3X0ZyZWUxNTQ5NDIyODcyNDQ4MA==

قانون فاراداي والحث الكهرومغناطيسي Faraday's law and Electromagnetic Induction

                        الكهرباء والمغناطيسية

هناك شيء سحري في المغناطيسية تتمثل بقدرة المغناطيس على التأثير في المعادن مثل الحديد دون لمسها، يخبرنا الفيزيائيون أن الكهرومغناطيسية - وهي القوة التي تحكم الكهرباء والمغناطيسية معا - أقوى عدة مرات من قوى الجاذبية ويعد قطار ماجليف  مثالًا رائعًا على ذلك .
كما يوحي اسم "الكهرومغناطيسية" بارتباطهم معا بشكل  يسمح لهم بالتأثير على بعضهم البعض دون اتصال مثلما يحدث في ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي (Electromagnetic Induction) ، فالحث الكهرومغناطيسي هو مفهوم اساسي في الدوائر الكهربائية والإلكترونية مثل المقاومة والسعة  Capacitance) Resistance and )

اكتشاف الكهرومغناطيسية


البداية كانت عندما اكتشف العالم هانزاورستد ان التيار الكهربي المار في موصل من شأنه توليد مجال مغناطيسي يتسبب في انحراف بوصلة (وهي ايضا فكرة عمل المغناطيس الكهربي) ، بعدها فكر العلماء في استغلال تلك الظاهرة لتوليد المغناطيسية من الكهرباء ، ولكن كان لبعض العلماء اتجاه اخر معاكس وهو توليد الكهرباء من المغناطيسية ، ومن هؤلاء العلماء العالم مايكل فاراداي والعالم جوزيف هنري ، حيث اكتشفا في ثلاثينيات القرن التاسع عشر ظاهرة "الحث الكهرومغناطيسي" electromagnetic induction او اختصارا
يمكن نقول induction   عندما قام فاراداي بتحريك مغناطيس طبيعي خلال ملف كهربي الامر الذي يولد قوة دافعة كهربية مستحثة وتيار كهربي ايضا مستحث في الملف (التيار الدوامي) ، مما  فتح المجال بشكل رائع لكثير من التطبيقات في عصرنا الحالي مثل المحولات والمولدات والمحركات الكهربية ، وسميت تلك الظاهرة بالحث لان التيار الكهربي تولد بواسطة حث المجال المغناطيسي للشحنات داخل الموصل فتحركت وتولد تيار كهربي في الموصل ،

قانونا فاراداي للحث Faraday's Law

ينص على انه يمكن احداث جهد كهربي او قوة دافعة مستحثة في الدائرة عند وجود حركة نسبية بين الموصل والمجال المغناطيسي وهذة القوة تتناسب مع معدل تغير الفيض المغناطيسي او بمعنى اخر ان الحث الكهرومغناطيسي هو عملية توليد قوة دافعة كهربية وتيار مستحثان في الدائرة المغلقة باستخدام مجال مغناطيسي وصاغه  في القانون التالي :- 

وهناك العديد من التطبيقات في حياتنا تعتمد على قانون فاراداي في مبدأ عملها مثل المولدات والمحولات والمحركات الكهربية ... الخ 
وبناءً على قانون فاراداي فقد استنتج العالم الروسي لنز قانونا سيتم مناقشته لاحقا ان شاء الله   

المحث والمحاثة Inductor and Inductance

يستخدم مصطلح Inductor  او محث لوصف عنصر الدائرة التي تمتلك خاصية الحث وهذا العنصر غالبا يكون ملف من السلك ويندرج تحت قائمة العناصر الغير فعالة (Passive components) ويتم تخزين الطاقة داخل الملف او المحث Inductor في شكل مجال مغناطيسي ناتج عن تدفق التيار الكهربائي فيه ونرى ايضا هذا العنصر في  الدوائر الالكترونية ودائرة اللمبة الفلورسنت وهو ما نطلق عليه الملف الخانق او Chock او ال Ballast ويستخدم لتقليل التيار بشكل كبير عن طريق الملف وذلك للحصول على جهد عالي على اطراف الملف مما يساعد في عمل الدائرة وذلك فقط في دوائر التيار المتردد اما في التيار المستمر فيكون للملف اداء آخر وهو تمرير التيار بشكل طبيعي كما له عدة فوائد اخرى مثل الحد من الجهود والترددات العالية في الدوائر الكهربية  وتجدر الاشارة الى مصطلح ومفهوم اخر وهو المحاثة INDUCTANCE وهي

  خاصية للدائرة تعبر عن قدرة الملف على مقاومة التغيير في التيار المار به  او بمعنى اخر نقول ان القوة الدافعة المستحثة emf عبر الملفات تتناسب طرديا مع معدل التغير في التيار المار من خلاله ويُعرف ثابت هذا التناسب في تلك العلاقة باسم المحاثة او ال (inductance، ورمزها  L 

وتقاس بوحدة هنري Henry  نسبة الى  العالم الأمريكي Joseph Henry والهنري وحدة كبيرة للاستخدام في مجال الإلكترونيات لذا نستخدم مشتقات منها مثل الميكرو والميللي هنري ، والمحاثة يوجد منها منها نوعان الحث الذاتي (self-inductanceوالحث المتبادل (mutual-inductance) وسيتم تفصيلهما لاحقا ان شاء الله . 


المصادر





تعليقات
ليست هناك تعليقات
إرسال تعليق

إرسال تعليق

الاسمبريد إلكترونيرسالة