تعريف

Lorentzkraft_v2.svg 270 upright 1.8 قوة لورنتز المؤثرة على جسيم ذو شحنة موجبة تتحرك بسرعة v (يسار) ، أو بالتالي حالة تيار كهربائي I يمر في سلك (يمين ) . وحركته تقطع عموديا مجال مغناطيسي ذو كثافة فيض مغناطيسي B. في حالة الكهرباء نتحدث عن شدة المجال الكهربائي < >E وفي حالة المغناطيسية نتحدث عن كثافة الفيض المغناطيسي < >B ، وقد عرفناهما من التجربة عن طريق القوة < >F المؤثرة على جسيم مشحون كهربائيا . أصبحنا نعرف القوتين الكهربائية والمغناطيسية ونعبر عن مجموعهما ك قوة لورنتز ، ونكتبهما في الصيغة المتجهة كالآتي

vec F_B q cdot vec v imes vec B Leftrightarrow vec F_B I cdot vec s imes vec B

حيث

vec F_B – تأثير قوة المجال المغناطيسي على شحنة كهربائية < >q متحركة ،

• q, – شحنة كهربائية في هيئة جسيم أو في هيئة تيار كهربائي تبلغ شدته I, ،
• vec v – سرعة حركة الجسيم المشحون , أو vec s طول السلك الذي يمر فيه التيار الكهربائي < >I،
• vec B – كثافة الفيض المغناطيسي.

المعادلة الاولى تعطي القوة المؤثرة على جسيم يتحرك مشحون مثل إلكترون يتحرك في صمام ، وأما المعادلة الثانية فهي حركة إلكترونات في سلك .بالتالي فالمعادلتين متساويتين تماما. في تلك المعادتين يدل المتجه vec B على اتجاه خطوط المجال المغناطيسي المؤثر. وإذا أردنا الاستغناء عن كتابة المعادلات بالصيغة متجه المتجهة التي تعطينا أتجاه القوة F_B من حاصل ضرب اتجاهي الضرب الاتجاهي لـ < >v و < >B أو بالتالي لـ < >s و < >B , فيمكننا حساب F_B g أ¤أں من المعادلة غير المتجهة الآتية

F_B qcdot v cdot Bsin alpha , Leftrightarrow F_B Icdot s cdot Bsin alpha ,

حيث

alpha, – الزاوية بين اتجاه حركة الجسيم واتجاه المجال المغناطيسي او بالتالي الزاوية بين اتجاه التيار < >I في السلك واتجاه المجال المغناطيسي .

فإذا كانت الشحنة < >q تتحرك بسرعة < >v عموديا على اتجاه المجال المغناطيسي فسوف تكون قيمة ext sin ! alpha مساوية 1 ، وتتبسط المعادلة إلى (بالتالي ينطبق هذا على حالة السلك )

B frac F_B qcdot v Leftrightarrow B frac F_B Icdot s وفي حالة ان يكون المجال المغناطيسي ناشيء عن ملف يمر فيه تيار فيمكن تعريف كثافة الفيض المغناطيسي vec B له من المعادلة

vec B mu cdot vec H mu cdot N cdot frac I l حيث

• mu, - نفاذية (كهرومغنطيسية) النفاذية المغناطيسية
• vec H - شدة المجال المغناطيسي
• N, - عدد لفات السلك في الملف
• l, - طول الملف
• I, - شدة التيار المار في الملف .

و يمكن قياس كثافة الفيض المغناطيسي عمليا بواسطة مغنيطومتر . كثافة الفيض المغناطيسي أو يسمى في بعض البلاد العربية كثافة التدفق المغناطيسي (بالإنجليزية magnetic flux density) هي كمية فيزيائية في الإلكترويناميكا ( الحركية الكهربائية) ويرمز لها بالرمز < >B. وهي تعبر عن كثافة خطوط المجال المغناطيسي التي تعبر وحدة المساحة وتكون عمودية عليها . يعود تعريف تلك الكمية إلى الفيزيائي الاسكتلندي جيمس ماكسويل . مثل كثافة الفيض المغناطيسي vec B كمثل كثافة التدفق الكهربائي vec D ، فكلاهما كمية متجهة ، ويتم حسابها عن طريق الجهد الانتجاهي vec A .
لم يعلق احد حتى الآن .. كن اول من يعلق بالضغط هنا