القوة المغناطيسية
تعبّر القوة المغناطيسيّة عن القوة الناشئة عن حجر موجود في الطبيعة، ويتكوّن من قطبين رئيسيين؛ وهما: القطب الشماليّ، والقطب الجنوبي، للمنطقة المحيطة بالمغناطيس قوّة مغناطيسيّة تمنحها القدرة على جذب المواد من خلالها، وتسمى المجال المغناطيسي، بحيث تتجاذب المواد المتنافرة بالشحنة، وتتنافر المواد المتشابهة بالشحنة.[1]
تأثير المغناطيس
للمغناطيس تأثير واضح على أي مادّة أخرى توضع في مجاله، حيث يؤثّر عليها بقوّة مغناطيسيّة، وأيضاً يؤثّر المجال المغناطيسي على الشحنات الكهربائيّة المارّة فيه بقوّة محددة تتعامد مع قيمة سرعة الشحنة السارية، واتجاه المجال المغناطيسي، حيث تتناسب القوّة المغناطيسيّة تناسباً طردياً مع قيمة جيب الزاوية الواقعة بين اتجاه حركة الشحنة، واتجاه المجال المغناطيسي.[2]
قوانين القوة المغناطيسية
قوانين القوة المغناطيسية:[3]
- حركة جسيم مشحون في مجال مغناطيسي منتظم: عند حركة جسيم مشحون في مجال مغناطيسي منتظم تُصبح للقوة المغناطيسيّة قيمة ثابتة بسبب ثبوت كل من الشحنة، والسرعة، والمجال المغناطيسي، ويكون اتّجاهها شمالاً في بداية الحركة، ويبقى اتّجاه القوة متغيّراً في حالة استمرار حركة الجسيم، ويكون الاتجاه دائماً عموديّاً على السرعة والمجال المغناطيسي؛ مما يفسّر أنّ الجسيم يتحرك في مسار دائري وبعكس عقارب الساعة، وبالتالي فإنّ القوة المغناطيسيّة تكون كقوة مركزيّة تغيّر اتجاه حركة الجسيم الساري فيها مع ثبات مقدار السرعة، وفي هذه الحالة تساوي القوة المغناطيسية في الشحنة السارية في المجال= ش ع غ جا (الزاوية بين كل من ع وغ).
- القوة المغناطيسيّة المؤثّرة في مادة موصلة تسري فيها التيار الكهربائي: يعبّر التيار الكهربائي عن سيل متتابع من الشحنات الكهربائية المتحرّكة، وكل شحنة سارية في المجال المغناطيسي تتأثّر بقوة مغناطيسيّة عموديّة على اتجاه سيرها، وبالتالي فإنّ محصّلة القوة تحرّك الموصل الذي يسري فيه التيار الكهربائي، فعلى سبيل المثال في حالة وجود مادّة موصلة طولها (ل) ومساحة مقطعية (أ)، وعدد الشحنات في وحدة الحجم تساوي (ن)، ويسري فيها تيار شدته (ت)، وموجودة في مجال مغناطيسي (غ)، فإنّ معادلة القوة المغناطيسيّة تكون:
- القوّة المتبادلة بين سلكين متوازيين طويلين يحملان تياراً كهربائيّاً: في حالة تجاوز سلكين لمادّة موصلة، وكلاهما يحملان تياراً كهربائياً فإن كلاً منهما يؤثّر على الآخر بقوة مغناطيسيّة تكون متنافرة إذا كان اتجاه التيار في السلكين مختلفاً، أو متجاذبة إذا كان اتجاه التيار في السلكين متشابهاً.
- قوة لورنتز وحركة الشحنات في مجال كهربائي ومغناطيسي: عند حركة جسم مشحون في محيط يحتوي على قوة كهربائية ومغناطيسية، فإنّه يتأثّر بالقوتين معاً وتكون قيمة القوة المحصّلة تساوي مجموع اتجاهي القوة المغناطيسية والقوة الكهربائيّة، وأُطلق على هذه القوة بسم قوة لورنتز نسبةً للعالم الذي اكتشفها.
المراجع
- ↑ "What is magnetic force?", /www.khanacademy.org, Retrieved 28-7-2018. Edited.
- ↑ The Editors of Encyclopaedia Britannica, "Magnetic force PHYSICS"، www.britannica.com, Retrieved 28-7-2018. Edited.
- ↑ By Kate Prudchenko, "The Laws of Magnets "، www.techwalla.com, Retrieved 28-7-2018. Edited.