قانون أورستد
بدايةً، في الكهرومغناطيسية٬ قانون أورستد هو قانون يصف توليد التيار الكهربائي لمجال مغناطيسي محيط به، سمي على اسم العالم الدنماركي هانز أورستد الذي اكتشف هذا التأثير في ، عندما لاحظ أن إبرة البوصلة تنحرف عند اقترابها من سلك يحمل تيارًا كهربائيًا باتجاه عامودي على السلك، تمكّن أورستد بهذا من إيجاد أول علاقة تربط بين الكهربائية والمغناطيسية، ليتبعها اكتشاف العلاقة الثانية المعروفة قانون فاراداي، يمثل هذان القانونان جزءًا مهمًا من النظرية الكهرومغناطيسية ومعادلات ماكسويل. وتعرض الأقسام التالية جوانب أخرى من الموضوع.
تصحيح ماكسويل
- معرض الصور
- اقرأ ايضاً
- كهرباء
- كهرومغناطيسية
- مغناطيسية
- تيار الإزاحة
- شدة المجال المغناطيسي
- معادلات ماكسويل
من جهة ثانية، يصح قانون أورستد عند التيارات المستمرة (DC) فقط التي تبقى ثابتة الشدة والاتجاه مع الزمن، أي انه صالح لدوائر التيار المستمر التي لا تحتوي على متسعات أو محثات، كما يمكن رؤية فشل تطبيق القانون على التيارات المتغيرة مع الزمن كالتيارات المتناوبة (AC) أو الدوائر التي تحتوي على بطارية تشحن متسعة من خلال مقاومة، يمكن التحقق عمليًا من أن التيار في هذه الدائرة يولد مجالًا مغناطيسيًا، ولكن أي منحنٍ مغلق سيحيط بالموَصل سيحيط كذلك بالسطح العازل بين لوحي المتسعة وهي منطقة لا يسري فيها تيار مما يولد مجالاً مغناطيسيًا صفريًا.
من جهة ثانية، تم تعديل قانون أورستد من قبل العالم ماكسويل لجعله يشمل التيارات المتغيرة مع الزمن عن طريق إضافة حد «تيار الإزاحة» إلى المعادلة سميت المعادلة الجديدة بقانون أمبير-ماكسويل وتعطى بالصيغة التالية:
استنتاجات اورستد
من جهة ثانية، شدة المجال المغناطيسي المحيط بالسلك يتناسب طرديًا مع مقدار التيار المار في السلك.
إضافةً إلى ذلك، شدة المجال المغناطيسي عند أية نقطة يتناسب عكسيًا مع المسافة بين النقطة والسلك.
- تمثلت ملاحظات اورستد لسلك مستقيم يحمل تيار مستمر بالنقاط التالية:
- خطوط المجال المغناطيسي تحيط بالسلك بشكل دوائر متحدة المركز.
- تقع خطوط المجال المغناطيسي بمستوي عمودي على السلك.
- إذا انعكس اتجاه التيار المار في السلك، سينعكس اتجاه خطوط المجال المغناطيسي.
تحديد اتجاه المجال المغناطيسي
وفي هذا السياق، يتم تمثيل اتجاه المجال المغناطيسي عند أية نقطة بشكل أسهم يشير رأس السهم إلى الاتجاه الذي سيشير إليه القطب الشمالي من إبرة البوصلة بعد الانحراف، ويمكن إيجاد اتجاه المجال المغناطيسي بسهولة باستعمال قاعدة اليد اليمنى، عند مسك السلك باليد اليمنى وجعل الإبهام يشير إلى اتجاه التيار المار في السلك (اتجاه تدفق الشحنات الموجبة)، لفة أصابع الكف ستمثل اتجاه خطوط المجال المغناطيسي.
صيغة قانون اورستد
وعلى صعيد آخر، يمكن التعبير عن القانون بدلالة كافة التيار المار خلال السطح . بدلاً من استخدام التيار بالشكل التالي:
في هذا الإطار، التكامل الخطي لمجال مغناطيسي شدته حول المسار المغلق يتناسب طردياً مع مقدار التيار الكلي المار خلال السطح المحصور بالمسار المغلق.
ومن ناحية أخرى، حيث أن: هو النفاذية المغناطيسية للفراغ، إتجاه التكامل حول المسار يرتبط بإتجاه التيار المار حسب قاعدة اليد اليمنى.
في الوقت الحالي يتم تمثيل قانون اورستد بالصيغة التالية:
حيث أن: هو أي سطح محاط بالمسار .
📝 هل في هذه المقالة خطأ؟
إذا وجدت معلومة تحتاج تصحيحاً أو إضافة، أو أردت حذف المقالة، أرسل لنا طلباً وسنراجعه.
ما رأيك في هذه المقالة؟