الحقل المغناطيسي والكوبة المغناطيسية

مقدمة عن المغناطيسية

• المغناطيسية: ظاهرة فيزيائية مرتبطة بالشحنات الكهربائية المتحركة.
  • الشحنات الكهربائية المتحركة تسبّب قوة مغناطيسية.
  • الشحنات الساكنة لا تسبّب قوة مغناطيسية.

تأثيرات الشحنات الكهربائية

• التأثير الكهربائي: ينتج عن الشحنات سواء كانت ساكنة أو متحركة.
• التأثير المغناطيسي: ينتج فقط عن الشحنات المتحركة.

دراسة الحقل المغناطيسي

• سنتعلم عن:
  • خطوط الحقل المغناطيسي.
  • قوة المغناطيسية وتأثيرها.
  • قانون اليد اليمنى وكيفية استخدامه.

المغناطيس العادي

• المغناطيس يحتوي على قطبين (شمالي وجنوبي).
  • القطب الشمالي يرمز له بـ N.
  • القطب الجنوبي يرمز له بـ S.
• الأقطاب المتشابهة تتنافر، والأقطاب المتعاكسة تتجاذب.
• لا يمكن أن يوجد مغناطيس ذو قطب واحد، حتى عند كسره لعدة أجزاء.

القوة المغناطيسية

• تؤثر على عدة معادن مثل الحديد، النكل، الكوبالت.
• يمكن تصنيع مغناطيس من هذه المعادن.

تجانس الحركة في المادة

• التأثير المغناطيسي ناتج عن الشحنات المتحركة (مثل الإلكترونات حول النواة).
• المادة تظهر خواص مغناطيسية إذا حصل تجانس في حركة الشحنات.
• تنظيم حركة الشحنات يحوّل المادة إلى مغناطيس.

مصدر تسمية الأقطاب

• الأقطاب الشمالية والجنوبية للمغناطيس سميت بناءً على اتجاهها نحو القطب الشمالي والجنوبي الجغرافي للأرض.
• اخترع الصينيون القدماء البوصلة لاستخدام مغناطيس دقيق للتوجه.

البوصلة ومكوناتها

• تتكون من إبرة مغناطيسية على محور دوران يتيح لها حرية الحركة.
• القطبان الشمالي والجنوبي للإبرة المغناطيسية يتجهان نحو الأقطاب الجغرافية للأرض.

الكرة الأرضية كمغناطيس كبير

• الكرة الأرضية لها خواص مغناطيسية وتعتبر كمغناطيس كبير.
• القطب المغناطيسي الجنوبي للأرض يقع في القطب الشمالي الجغرافي والعكس صحيح.
• التباعد بين الأقطاب الجغرافية والمغناطيسية يقدر بحوالي 1200 كيلومتر ويشكل زاوية 11.5 درجة.

مفهوم الحقل في الفيزياء

• الحقل: منطقة ثلاثية الأبعاد حيث يشعر الجسم بتأثير فيزيائي معين.
• مثال: حقل الجاذبية الأرضية.
• حقل الجاذبية: منطقة إذا تواجد فيها جسم يشعر بقوة جذب.
• حقل كهربائي: منطقة إذا تواجدت بها شحنة كهربائية أو جسم مشحون يشعر بتأثير كهربائي.

الحقل المغناطيسي

• مقدار فيزيائي يستخدم للتعبير بشكل كمي عن التأثير المغناطيسي.
• فهم العلاقة بين الحقل المغناطيسي والشحنات الكهربائية المتحركة.