تم النشر اليوم 16-12-2025 | نظرية الفيض وأنواعه الفيض في اللغة العربية 

الفيض في اللغة العربية 

كلمة الفيض ( Flux ) جاءت من اللاتينية بمعنى (flow ) بمعنى تدفق ولهذا لزم علينا التعرف على كلمة تدفق أو فيض في اللغة العربية.  تَدَفَّقَ ( فعل ) تدفَّقَ يتدفَّق ، تدفُّقًا ، فهو مُتدَفِّق أما كلمة فيض في العربية  فَيْض ( اسم ) فَيْض مصدر فاضَ فَيض ( اسم ) الجمع فُيوض ، فيوضات الجمع أفياضٌ مصدر فَاضَ الفَيْضُ الكثيرُ الغزير ورجلٌ فيضٌ كثير الخير وفرسٌ فيضٌ غزير  كثيرا ما نرى اختلافا في كتب الفيزياء المترجمة في البلاد العربية فبعض المناهج العربية تسمه فيض والأخرى تسمه تدفق. وكما أوضحنا الفرق اللغوي بينهما لا ضير في استخدام أياً من المصطلحين في العبير.  بالنسبة إلى التعريف الأول عن الفيض، فالفيض من الممكن أن يكون عبارة عن متجة أو (Vector) أو من الممكن أن يكون متجة المجال وهو عبارة عن دالة الموضع. في الحالة الأخيرة يمكن أن نكامل الفيض أو التدفق على مساحة أو سطح ما.  

الفيض هو عبارة عن معدل السيران على وحدة المساحة

الفيض هو عبارة عن معدل السيران على وحدة المساحة باستخدام ظاهرة الانتقال. ولهذا فإن هذه الخاصية لكل وحدة مساحة.

Flux as a surface integral

Flux_diagram.png تصغير إن الفيض يمكن أن يرى بشكل مرئي. الحلق هذا يظهر حدود السطح. وإن الخطوط الحمراء أو الأسهم الحمراء تقف على معدل سيران التغير كعبارة عن جسيمات سائلة أو سابحة كجسيمات أكبر من الذرة أو فوتونات وهكذا. عدد الأسهم الحمراء التي تخترق هذا الحلق تسمى بالفيض أو التدفق.

التعريف الرياصي العام للفيض من خلال تكامل السطح

كعبارة عن مفهوم رياضي فإن الفيض يمكن التعبير عن بأنه هو التكامل السطحي لمتجة الفيض.

Phi_F iint_Amathbf F cdotmathrm d mathbf A

الكهرومغناطيسية

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  

الفيض الكهربي

اذاتصورنا سطحا مساحته (أ) موجود في مجال كهربائي منتظم (مـ) وأن، عددا من خطوط المجال الكهربائي تخترق هذا السطح ولما كان عدد خطوط المجال التي تخترق وحده المساحة العموديه على اتجاه الخطوط يتناسب طرديا مع المجال الكهربائي فإن عدد الخطوط التي تخترق المساحة (أ) ستزداد بزيادة المجال ويقل بنقصانه ويعرف حاصل ضرب المجال الكهربائي (مـ) في المساحة العموديه على المجال بالتدفق الكهربائي ويعبر رياضياً عن التدفق بالعلاقه التالية التدفق مـ أ جتا < حيث < الزاوية المحصوره بين إتجاه خطوط المجال والعمودي على المساحة نتوصل إلى الملاحظات التالية حول التدفق الكهربائي يعتمد مقدار التدفق الكهربائي على الزاوية المحصوره بين إتجاه خطوط المجال والعمودي على المساحة كما يعتمد على مقدار كل من مقدار المجال الكهربي ومساحة السطح. يكون العمودي على السطح خارجاً منه. يكون التدفق موجباً إذا كانت الخطوط خارجه من السطح، ويكون التدفق سالباً إذا كانت الخطوط داخله في السطح. التدفق عدد خطوط المجال التي تعبر وحدة المساحة من السطح عمودياً عليه × مساحه السطح. التدفق الكهربائي على أي سطح مغلق مغمور في مجال كهربائي يساوي صفراً لأن قيمته من أحد أوجه السطح تساوي وتعاكس قيمته من الوجهه المقابل فيكون المجموع صفراً. قانون جاوس المغناطيسي قانون جاوس المغناطيسي هو ثاني معادلات ماكسويل التي تصف سلوك الكهرومغناطيسيات وتوليدها, ينص هذ القانون على أن عدد خطوط المجال المغناطيسي الخارجة من سطح مغلق يساوي صفر, بمقارنة هذا التعريف مع قانون جاوس الكهربي الذي ينص على أن عدد خطوط المجال الكهربي الخارجة من سطح مغلق مساو لمجموع الشحنة الكهربية داخل السطح, يتبين بالمقارنة أنه لا وجود لشحنة مغناطيسية, أي يتعذر على الدوام الحصول على قطب شمالي منفرد أو قطب جنوبي منفرد. ن معضلة انعدام الشحنة المغناطيسية هي حقيقة تفرض نفسها على الفيزياء التجريبية رغم أن عدد من النظريات الحديثة في الفيزياء النظرية تفترض وجود هذه الشحنة, كنظرية التوحيد الكبرى فضلا عن نظرية الأوتار الت تفترض أن الثقب الأسود ما هو إلى مغناطيس أحادي بشحنة مغناطيسية تساوي كتلته. استخدامات قانون جاوس يستخدم قانون غاوس لحساب المجالات الكهربائية لحالات يكون فيها توزيع الشحنات الكهربائية على درجه عاليه من التماثل مثل كرات مشحونه بشحنه منتظمه التوزيع أو اسطوانات طويله أو سطوح مستويه ذات أبعاد كبيره جدا. أما قانون كولوم فيستخم لحساب المجالات الكهربائية لشحنات كهربائيه نقطيه خطوات حساب المجال باستخدام قانون غاوس - اختيار سطح غاوس مناسب نفترض وجوده عند النقطة المراد حساب المجال عندها ويعتمد شكل السطح على توزيع الشحنات كالآتي في حاله التوزيع الكروي نختار سطح غاوس كرويا في حاله التوزيع الخطي نختار سطح غاوس اسطوانيا في حال توزيع الشحنات على صفائح اي توزيع مستوي للشحنات نختار سطح غاوس اسطوانيا 2- حساب مساحه سطح غاوس مع مراعاه اتجاه خطوط المجال بالنسبة للعمودي على المساحة 3- حساب مقدار الشحنه الموجودة داخل سطح غاوس(كثافه طوليه، سطحيه، وحجميه) 4- عند التعويض عن ش نراعي ما يلي تعويض ش مقدارا ونوعا فاذا كانت الشحنه سالبه نعوض السالب في قانون جاوس. الشحنات تستقر على سطح المواد الموصله والسطوح الرقيقه اي أن الشحنه داخل الموصل تساوي صفرا. تتوزع الشحنات داخل وخارج المواد العازله (غير الموصله) أي أن الشحنه داخل المادة العازله لا تساوي صفرا.

Phi_E File OiintLaTeX.svg وصلة بديل oiint 44x44بك script A mathbf E cdot m d mathbf A

قانون جاوس يمتاز قانون جاوس عن قانون كولوم بميزتين هامتين عند حساب المجال الكهربي، الميزة الأولى أن قانون جاوس يسهل حساب المجال الكهربائي لتوزيعات الشحنة ذات التماثل (symmetry ) العالي، و الثانية أنه يعطي تصوراً أوضح و فهماً أعمق من قانون آولوم، لماهية المجال الكهربائي، و بخاصة في آثير من المسائل المعقدة. يعتمد قانون جاوس أساساً على مفهوم التدفق الكهربي الناتج من المجال الكهربي أو الشحنة الكهربائية، ولهذا سنقوم أولاً بحساب التدفق الكهربي الناتج عن المجال الكهربي، وثانياً سنقوم بحساب التدفق الكهربي الناتج عن شحنة آهربية، ومن ثم سنقوم بإيجاد قانون جاوس واستخدامه في بعض التطبيقات الهامة في مجال الكهربية الساكنة.

Phi_D File OiintLaTeX.svg وصلة بديل oiint 44x44بك script A mathbf D cdot m d mathbf A

File OiintLaTeX.svg وصلة بديل oiint 44x44بك script A mathbf E cdot m d mathbf A frac Q_A varepsilon_0

الفيض المغناطيسي

ويبر weber (تلفظ أحيانا فيبر حسب اللفظ الألماني) هي إحدى وحدات القياس الدولي وهي وحدة قياس التدفق المغناطيسي. والويبر هو قيمة التدفق المغناطيسي عندما يخترق مجال مغناطيسي شدته 1 تسلا عموديا سطح ما مساحته 1 متر مربع . و الوحدة مشتقة من اسم العالم الألماني فلهيلم إدوارد فيبر

Phi_B File OiintLaTeX.svg وصلة بديل oiint 44x44بك script A mathbf B cdot m d mathbf A

تسلا (بالإنجليزية Tesla) هي وحدة قياس المجال المغناطيسي الذي كان يسمى سابقا الحث الكهرومغناطيسي وتعتبر إحدى وحدات النظام الدولي. واختير هذا الإسم تكريما للعالم نيكولا تسلا، وتساوي التسلا الواحدة 1 ويبر لكل متر مربع . وكذلك تساوي التسلا 10.000 جاوس (وحدة) وهي وحدة أصغر منها.

oint_C mathbf E cdot d oldsymbol ell -int_ partial C partial mathbf B over partial t cdot m d mathbf s - frac m d Phi_B m d t

قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي هو قانون فيزيائي في مجال الكهرومغناطيسية، هو قانون أمبيري صاغه فاراداي هذا القانون عام 1831، معتمداً على تجارب علمية قام بها. بحسب القانون فإن مقدار القوة الدافعة الكهربائية (ق.د.ك) المستحثة المتولدة في ملف أو موصل تتناسب طردياً مع المعدل الزمني الذي يقطع فيه الموصل لخطوط فيض مغناطيسي. تعتمد على هذا القانون العديد من الأجهزة الكهربائية أهما المولّد الكهربائي والمحرّك الكهربائي. قاعدة لينز في الدائرة المغلقة يتولد تيار كهربائي مستحث وقوة دافعة كهربائيه مستحثة بحيث تقاومان التغير في التدفق المغناطيسي الذي كان سبب في توليدهما وهذا يفسر الإشاره السالبة في قانون فارادي ويعد تطبيقاً لقانون حفظ الطاقة فعندما تحدث زيادة في التدفق المغناطيسي(عدد خطوط الفيض المغناطيسي المقطوعة لوحدة الزمن) يحدث نقصان في القوة الدافعة الكهربائية المستحثة المتولدة ويحدث أيضاً تلاشي في التيار الكهربائي المستحث المتولد والعكس صحيح عند حدوث نقصان بالتدفق المغناطيسي يسبب زيادة في القوة الدافعة الكهربائية المستحثة والتيار الكهربائي المستحث المتولدان.

See also

Notes

مراجع شريط بوابات رياضيات تصنيف كميات فيزيائية تصنيف معدلات تصنيف تفاضل شعاعي ترجمة آلية General_flux_diagram.svg تصغير 400x400بك التدفق الكهربائي هو كمية خطوط المجال الكهربائي التي تعبر سطح ما، فكلما زادت هذه الخطوط زادت قيمة التدفق، و إذا كانت قيمة التدفق موجبة فذلك يعني أن الخطوط خارجة من السطح أما إذا كانت سالبة فذلك يعني أن الخطوط داخلة نحو السطح. و في حالة سطح مغلق يمكن حساب قيمة التدفق الكهربائي حسب قانون غاوس الذي ينص على أن كمية خطوط المجال الكهربائي التي تعبر سطحا مغلقا (سطح غاوس) مساوية لخارج قسمة المجموع الكلي للشحنة التي بداخل ذلك السطح على نفاذية الفراغ. الفيض هو عبارة عن مفهومين من خلال الفيزياء ومن خلال الرياضيات التطبيقية (  فيزياء  ) و (  رياضيات تطبيقية  ) وهما مفهومان منفصلان أحدهما بسيط والآخر معقد.  التدفق الكهربائي هو كمية خطوط المجال الكهربائي التي تعبر سطح ما، فكلما زادت هذه الخطوط زادت قيمة التدفق، و إذا كانت قيمة التدفق موجبة فذلك يعني أن الخطوط خارجة من السطح أما إذا كانت سالبة فذلك يعني أن الخطوط داخلة نحو السطح. و في حالة سطح مغلق يمكن حساب قيمة التدفق الكهربائي حسب قانون غاوس الذي ينص على أن كمية خطوط المجال الكهربائي التي تعبر سطحا مغلقا (سطح غاوس) مساوية لخارج قسمة المجموع الكلي للشحنة التي بداخل ذلك السطح على نفاذية الفراغ. وبالرغم من أنه يتم تعريف التدفق الكهربائي على أنه عدد خطوط المجال فإننا لانستطيع أن نحصر هذه الخطوط لأن عددها غير متناهي وتتوقف على 1- شدة المجال المغناطيسي ويتناسب التدفق الكهربي مع شدة المجال تناسبا طرديا فكلما زاد المجال زاد التدفق والعكس صحيح. 2- مساحة السطح يتناسب التدفق تناسبا طرديا مع مساحة السطح المعرض للمجال فكلما زادت مساحة السطح زاد التدفق. 3- زاوية ميلان الخطوط يتناسب التدفق طرديا مع جيب تمام زاوية ميلان الخطوط عن الخط العمودي على السطح. 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 .