منو
 کاربر Online
323 کاربر online
تاریخچه ی: اثرات میدان مغناطیسی

تفاوت با نگارش: 2

Lines: 1-55Lines: 1-53
-V{maketoc}

! مهیم پایه:

فضای اطراف ((آهنربا)) یا رسانا کامل جریان در حالت ویژه ای است که به اصطلاح "((میدان مغناطیسی))" نسبت می دهیم. این حالت مبین این نظر است که ((تعاریف و اصطلاحات نیرو|نیروهای مکانیکی)) وارد بر سایر آهنرباها یا رساناهای حامل جریان در این ((فضا)) ظاهر می شوند. البته این کنش ها تنها اثر وجودی میدان مغناطیسی نیستند.

تعداد پدیده های فیزیکی دیگری را نی می توان مشخص کرد که در آنها اثر میدان مغناطیسی کاملا مشهود است. مثلا ،میدان مغناطیسی ((مقاومت الکتریکی|مقاومت)) فلزات مختلف را تغییر می دهد، اندازه بعضی از اجسام در میدان مغناطیسی تغییر می کند و نظایر آن.

! اثر بارز میدان مغناطیسی:

میدان مغناطیسی قویترین اثر را در ((مقاومت ویژه الکتریکی)) ((بیسموت)) می گذارد که به ساخت "((میدان سنج))" بیسموت منجر شده است. اجسامی که از موادی با قابلیت آهنربا شدن شدید ساخته شده اند ((«آهن)) ، ((نیکل)) و ((کبالت))) بر اثر میدان مغناطیسی ابعادشان تغییر می کند. این پدیده که به ((پدیده مغناطو تنگش|مغناطو تنگش)) معروف است، کاربردهای مهمی دارد. برای برانگیختن ارتعاشات بسیار سریع میله های کوچک آهنی به کار می رود که ((موج صوتی|موجهای صوتی)) خیلی کوتاه ((«ماورای صوت|موجهای فراصوت))) ایجاد می کنند.

! میدانهای مغناطیسی غیر یکنواخت:

وقتی که اثر ((میدان مغناطیسی)) در نقاط مختلف ، متفاوت باشد میدان را غیر یکنواخت می نامند. هر گونه اثر میدان مغناطیسی را می توان برای ((اندازه گیری)) کمی آن به کار برد. در عمل معلوم می شود که مناسبتر است میدانها را با نیروهای مکانیکی وارد از آن بر آهنرباها در ((اجسام رسانا|رساناهای حامل جریان)) مشخص کنیم. چون میدان مغناطیسی بر ((عقربه مغناطیسی)) یا ((حلقه جریان)) اثر سمت دهی دارد و می کوشد که عقربه یا عمود بر سطح حلقه ، جهت خاصی بدهد. این جهت به عنوان جهت میدان مغناطیسی انتخاب می شود. در مورد ((میدان مغناطیسی زمین)) این جهت از شمال به جنوب است.

! ((القای الکتروهغناطیسی|القای مغناطیسی)):

با تشابه ((میدان الکتریکی)) که با کمیت برداری E به نام ((شدت میدان الکتریکی)) مشخص می شود، میدان مغناطیسی با کمیت برداری B مشخص می گردد که به دلایل تاریخی القای مغناطیسی نام گرفته است. البته درست تر این بود که در مقایسه با E این کمیت ، ((شدت میدان مغناطیسی)) نامیده می شد.
اگر ((القای مغناطیسی)) ، میدانی در همه نقاط بزرگی و جهت یکسان داشته باشد ، ((میدان مغناطیسی)) یکنواخت نامیده می شود.

! ((گشتاور مغناطیسی)):

اگر ((اجسام رسانا|رسانا))های حامل جریان بسته ((«حلقه جران|حلقه های تخت))) به اضلاع و اشکال گوناگون در میدان مغناطیسی یکنواخت قرار گیرند و ((گشتاور نیرو))ی ماکزیمم Mmax وارد بر آنها را اندازه گیری کنیم ، معلوم می شود که این گشتاور نیرو متناسب است با : />
+مه
فضای اطراف ((آهنربا)) یا رسانای کامل جریان در حالت ویژهای است که به اصطلاح "((میدان مغناطیسی))" نسبت میدهیم. این حالت مبین این نظر است که ((تعاریف و اصطلاحات نیرو|نیروهای مکانیکی)) وارد بر سایر آهنرباها یا رساناهای حامل جریان در این ((فضا)) ظاهر میشوند. البته این کنشها تنها اثر وجودی میدان مغناطیسی نیستند. تعداد پدیدههای فیزیکی دیگری را نی میتوان مشخص کرد که در آنها اثر میدان مغناطیسی کاملا مشهود است. مثلا ، میدان مغناطیسی ((مقاومت الکتریکی|مقاومت)) فلزات مختلف را تغییر میدهد، اندازه بعضی از اجسام در میدان مغناطیسی تغییر میکند و نظایر آن.
>
>
align=left>

{img src=img/daneshnameh_up/1/1c/bar_magnet.JPG}

!اثر بارز میدان مغناطیسی
میدان مغناطیسی قویترین اثر را در مقاومت ویژه الکتریکی ((بیسموت)) میگذارد که به ساخت "میدان سنج" بیسموت منجر شده است. اجسامی که از موادی با قابلیت آهنربا شدن شدید ساخته شدهاند (((آهن)) ، ((نیکل)) و ((کبالت))) بر اثر میدان مغناطیسی ابعادشان تغییر میکند. این پدیده که به ((پدیده مغناطو تنگش|مغناطو تنگش)) معروف است، کاربردهای مهمی دارد. برای برانگیختن ارتعاشات بسیار سریع میلههای کوچک آهنی بکار میرود که ((موج صوتی|موجهای صوتی)) خیلی کوتاه (((ماورای صوت|موجهای فراصوت))) ایجاد میکنند.
!میدانهای مغناطیسی غیر یکنواخت
وقتی که اثر ((میدان مغناطیسی)) در نقاط مختلف ، متفاوت باشد میدان را غیر یکنواخت مینامند. هر گونه اثر میدان مغناطیسی را میتوان برای اندازه گیری کمی آن بکار برد. در عمل معلوم میشود که مناسبتر است میدانها را با نیروهای مکانیکی وارد از آن بر آهنرباها در ((اجسام رسانا|رساناهای حامل جریان)) مشخص کنیم. چون میدان مغناطیسی بر ((عقربه مغناطیسی)) یا ((حلقه جریان)) اثر سمت دهی دارد و میکوشد که عقربه یا عمود بر سطح حلقه ، جهت خاصی بدهد. این جهت به عنوان جهت میدان مغناطیسی انتخاب میشود. در مورد ((میدان مغناطیسی زمین)) این جهت از شمال به جنوب است.
>
>
align=left> />

{picture=elec.gif}

!القای مغناطیسی
با تشابه ((میدان الکتریکی)) که با کمیت برداری E به نام شدت میدان الکتریکی مشخص میشود، میدان مغناطیسی با کمیت برداری B مشخص میگردد که به دلایل تاریخی القای مغناطیسی نام گرفته است. البته درستتر این بود که در مقایسه با E این کمیت ، ((شدت میدان مغناطیسی)) نامیده میشد. اگر ((القای مغناطیسی)) ، میدانی در همه نقاط بزرگی و جهت یکسان داشته باشد ، ((میدان مغناطیسی)) یکنواخت نامیده می شود. />


>>
/>


{picture=tor.jpg}

!
گشتاور مغناطیسی
اگر رساناهای حامل جریان بسته حلقههای تخت به اضلاع و اشکال گوناگون در میدان مغناطیسی یکنواخت قرار گیرند و گشتاور نیروی ماکزیمم Mmax وارد بر آنها را اندازه گیری کنیم، معلوم میشود که این گشتاور نیرو متناسب است با:>>  * جریان I داخل حلقه * جریان I داخل حلقه -
*با سطوح محصور شده توسط حلقه S

*برای حلقه هایی با سطح S ، گشتاور ماکزیمم Mmax به شکل حلقه بستگی ندارد. یعنی برای حلقه های ((دایره)) ای ، ((مستطیل))ی ، ((مثلث))ی و حلقه هایی با شکل نا منظم یکسان است. بنایر این معلوم می شود ماکزیمم گشتاور نیرو با ((کمیت فیزیکی|کمیت)) زیر متناسب است. />r />Pm = IS که این کمیت به گشتاور مغناطیسی حلقه ، معروف است. وابستگی ذکر شده امکان می دهد تا بزرگی بردار میدان مغناطیسی B را با گشتاور نیروی ماکزیمم Mmax وارد بر حلقه ای با گشتاور مغناطیسی Pm مساوی واحد مشخص کنیم. در نتیجه می توان نوشت: /> />B= Mmax/pm که در آن Mmax گشتاور ماکزیممی است که در میدان معینی در ((حلقه جریان)) با گشتاور مغناطیسی pm وارد می شود. اگر ((میدان مغناطیسی|میدان غیر یکنواخت)) باشد، مقدار عددی B در یک نقطه معین را با قرار دادن حلقه ای که اندازه اش در مقایسه با فواصل مخصوص تغییر میدان کوچک باشد ، و تعیین گشتاور Mmax وارد بر این حلقه منطبق است. /> />از دو جهت ممکن برای عمود ، جهتی که با جهت جریان در حلقه مطابق قاعده پیچ راستگرد (قاعده دست راست))) منطبق است، اختیار می شود. چرخش پیچ راستگرد در جهت جریان در حلقه باعث ((جابجایی)) پیچ در جهت عمود می شود. عمودی که به این ترتیب انتخاب می شود به عنوان جهت مثبت اختیار می شود. جهت بردار گشتاور مغناطیسی pm منطبق بر جهت مثبت عمود ، فرض می شود. بنابراین جهت ((القای مغناطیسی))B را می توانیم جهتی در نظر بگیریم که بر اثر این میدان عمود مثبت بر حلقه جریان قرار گیرد، یعنی جهتی که بردار Pm در ان جهت قرار گرفته است.

! ((یکای القا مغناطیسی)):

یکای القای مغناطیسی به احترام ((تسلا)) (N.Tesla) ((دانشمندان|دانشمند)) صربی تسلا (T) است. تسلا القای مغناطیسی میدان یکنواختی است که در آن بر حلقه جریان تختی که ((گشتاور مغناطیسی)) 1Am2 دارد گشتاور نیروی ماکزیممی برابرN,M 1 وارد می شود.


! مباحث مرتبط با عنوان:
+*با سطوح محصور شده توسط حلقه S
*برای حلقههایی با سطح S ، گشتاور ماکزیمم Mmax به شکل حلقه بستگی ندارد. یعنی برای حلقههای دایرهای ، مستطیلی ، مثلثی و حلقههایی با شکل نا منظم یکسان است. بنایراین معلوم میشود ماکزیمم گشتاور نیرو با ((کمیت فیزیکی|کمیت)) زیر متناسب است. __~~green:Pm = IS~~__ که این کمیت به گشتاور مغناطیسی حلقه ، معروف است. وابستگی ذکر شده امکان میدهد تا بزرگی بردار میدان مغناطیسی B را با گشتاور نیروی ماکزیمم Mmax وارد بر حلقهای با گشتاور مغناطیسی Pm مساوی واحد مشخص کنیم. در نتیجه میتوان نوشت:

__~~green:B = Mmax/pm~~__ که در آن Mmax گشتاور ماکزیممی است که در میدان معینی در حلقه جریان با گشتاور مغناطیسی pm وارد میشود. اگر میدان غیر یکنواخت باشد، مقدار عددی B در یک نقطه معین را با قرار دادن حلقهای که اندازهاش در مقایسه با فواصل مخصوص تغییر میدان کوچک باشد و تعیین گشتاور Mmax وارد بر این حلقه منطبق است.

از دو جهت ممکن برای عمود ، جهتی که با جهت جریان در حلقه مطابق قاعده پیچ راستگرد (قاعده دست راست) منطبق است، اختیار میشود. چرخش پیچ راستگرد در جهت جریان در حلقه باعث جابجایی پیچ در جهت عمود میشود. عمودی که به این ترتیب انتخاب میشود به عنوان جهت مثبت اختیار میشود. جهت بردار گشتاور مغناطیسی pm منطبق بر جهت مثبت عمود فرض میشود. بنابراین جهت ((القای مغناطیسی)) B را میتوانیم جهتی در نظر بگیریم که بر اثر این میدان عمود مثبت بر حلقه جریان قرار گیرد، یعنی جهتی که بردار Pm در ان جهت قرار گرفته است.
!یکای القا مغناطیسی
یکای القای مغناطیسی به احترام ((تسلا)) (N. Tesla) دانشمند صربی تسلا (T) است. تسلا القای مغناطیسی میدان یکنواختی است که در آن بر حلقه جریان تختی که ((گشتاور مغناطیسی)) 1Am2 دارد گشتاور نیروی ماکزیممی برابر
N ، M1 وارد میشود.
!مباحث مرتبط با عنوان  *((آهنربا)) *((آهنربا))  *((القای الکتروهغناطیسی)) *((القای الکتروهغناطیسی))  *((القای مغناطیسی)) *((القای مغناطیسی))  *((حلقه جریان)) *((حلقه جریان))  *((شدت میدان مغناطیسی)) *((شدت میدان مغناطیسی))  *((قاعده دست راست)) *((قاعده دست راست))  *((گشتاور مغناطیسی)) *((گشتاور مغناطیسی))  *((میدان مغناطیسی)) *((میدان مغناطیسی))  *((مقاومت الکتریکی)) *((مقاومت الکتریکی))  *((میدان مغناطیسی زمین)) *((میدان مغناطیسی زمین))  *((یکای القا مغناطیسی)) *((یکای القا مغناطیسی))
تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 چهارشنبه 13 اردیبهشت 1385 [16:20 ]   3   مجید آقاپور      جاری 
 یکشنبه 06 دی 1383 [13:08 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 سه شنبه 28 مهر 1383 [15:20 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..