هل التدفق المغناطيسي ناقل: البصيرة والحقائق التفصيلية


العدد الإجمالي لخطوط المجال المغناطيسي التي تمر عبر منطقة معينة هو التدفق المغناطيسي. هل التدفق المغناطيسي ناقل؟ هيا نكتشف. 

التدفق المغناطيسي ، الذي يخبرنا عن عدد خطوط المجال التي تعبر السطح ، هو عدد قياسي. إنه حاصل الضرب النقطي لمتجهين. إذن ، هل التدفق المغناطيسي متجه؟ الجواب ببساطة لا ، لكن دعنا نحصل مفصلة تبصر. 

خطوط المجال المغناطيسي هي خطوط تخيلية تحدد المساحة حول المغناطيس حيث يتم ممارسة تأثيره. مهما كان نوع المغناطيس ، فسوف يتكون دائمًا من قطبين ، شمال وجنوب. 

يوفر المجال المغنطيسي الخطوط الموجودة خارج المغناطيس من الشمال إلى الجنوب ، بينما في الداخل ، ينعكس الاتجاه. المنطقة التي تتجمع فيها الخطوط هي منطقة التأثير المغناطيسي القوي. مع تحرك خطوط المجال ، تصبح التأثيرات المغناطيسية ضعيفة. 

يسمح لنا التدفق المغناطيسي بمعرفة خطوط المجال التي تمر عبر أي مستوى. إنه مفهوم مهم يتيح لنا معرفة تأثير أي مغناطيس.

الصورة الائتمان: ويكيبيديا

لماذا التدفق المغناطيسي ناقل؟

من المعروف أن المجال المغناطيسي له اتجاه وبالتالي فهو ناقل ، لكن هذا لا يجعل التدفق المغناطيسي أيضًا ناقلًا. التدفق المغناطيسي هو المنتج القياسي لخطوط المجال المغناطيسي ومساحة السطح.

هو التدفق المغناطيسي متجه
الصورة الائتمان: ويكيبيديا

وبالتالي لدينا الصيغة على النحو التالي:

Φ = بكالوريوس

Φ = B A cos θ

هنا،

Φ هو التدفق المغناطيسي

يشير B إلى المجال المغناطيسي 

أ هي مساحة السطح. 

θ is the angle made by the field lines with a closed surface. 

الوحدة الأساسية للتدفق المغناطيسي هي Volt-second ، والوحدة القياسية هي Weber (Wb).

تلعب زاوية ثيتا دورًا حيويًا في تحديد التدفق المغناطيسي فوق سطح معين. في حالة سقوط خطوط المجال المغناطيسي بشكل طبيعي على السطح ، فإن التدفق المغناطيسي سيكون صفراً. دعونا نفهم هذا. 

Φ = B A cos θ

استبدلنا قيمة ثيتا بـ 90 درجة

Φ = B A cos 90

نعلم أن cos 90 يساوي 0 ؛ وبالتالي ، يصبح التدفق المغناطيسي صفراً. 

هل كثافة التدفق المغناطيسي متجه؟

بصرف النظر عن التدفق المغناطيسي ، تُستخدم كثافة التدفق المغناطيسي أيضًا لوصف تأثير المغناطيس. يخلط الكثيرون بين هذين المفهومين المغناطيسيين ويستخدمهما لوصف نفس الشيء. لكن التدفق المغناطيسي وكثافة التدفق المغناطيسي مختلفان تمامًا.

إذا تحدثنا بلغة بسيطة ، فإن كثافة التدفق المغناطيسي تخبرنا عن كثافة المجال. تشير القيمة العالية للتدفق المغناطيسي إلى أن التأثير المغناطيسي قوي ، والقيمة الصغيرة تعني تأثيرًا مغناطيسيًا منخفضًا. 

كثافة التدفق المغناطيسي تعتمد على المنطقة. المنطقة متجهة وتتغير مع الاتجاه. هذا يقودنا إلى استنتاج مفاده أن كثافة التدفق المغناطيسي هي أيضًا متجه. 

كما يوحي الاسم ، تحدد كثافة التدفق المغناطيسي التدفق لكل منطقة معينة ، مما يقودنا إلى الصيغة: 

B = Φ/A

هنا ، B هي كثافة التدفق المغناطيسي

Φ هو التدفق المغناطيسي

أ هي مساحة السطح المحددة. 

The standard unit of magnetic flux density is Tesla. It is a vector quantity as it is in a way similar to the electric field by the relation B = εE. Here since ε is the constant, magnetic flux density is very much proportional to the electric field. As we know, المجالات الكهربائية لها كل من الحجم والاتجاه وكذلك كثافة التدفق المغناطيسي. 

هل ارتباط التدفق المغناطيسي متجه؟

ارتباط التدفق المغناطيسي هو قيمة تمثل ارتباط المجال المغناطيسي بالملف. يمكننا ببساطة أن نقول أن ارتباط التدفق المغناطيسي هو التدفق الذي يضاعف عدد الدورات في الملف. 

يستخدم بشكل عام للملفات اللولبية. على سبيل المثال ، يحتوي الملف اللولبي على 25 دورة. افترض أن التدفق المغناطيسي عبر السطح هو 5 ويبر. ثم ارتباط التدفق المغناطيسي سيكون ناتجًا عن التدفق المغناطيسي وعدد الدورات ، أي 125. لذا ، فهو ليس سوى التدفق الكلي. 

يتم إحداث emf في حالة تغير التدفق المغناطيسي. يسمى هذا التدفق المغناطيسي ارتباط التدفق المغناطيسي. وبالتالي ، فهي كمية المتجه لأنها تتناسب مع التيار ، وهي أيضًا كمية متجهة. لذلك ، من الواضح أن التدفق المغناطيسي هو عددي ، لكن ارتباط التدفق هو ناقل. 

كيف يمكن أن يكون التدفق المغناطيسي عدديًا ، لكن كثافة التدفق المغناطيسي متجه؟

التدفق ، بشكل عام في جميع الحالات ، هو عدد قياسي لأنه يمثل العدد الإجمالي. لا يرتبط عدد أي شيء بالاتجاه. على سبيل المثال ، دعنا نحسب عدد الطيور التي تحلق فوق سطح منزلك. لا يهم أين يطيرون. سيكون العدد الإجمالي عددًا. 

دعونا نلقي نظرة على تفسير أكثر ملاءمة ؛ نحن تعرف هذه المنطقة والمجال المغناطيسي كلاهما نواقل. الآن في الشكل أعلاه ، قدمنا ​​سطح به منطقة A ومجال مغناطيسي يمر مما يجعل زاوية ثيتا مع السطح. 

نحن نعلم أن التدفق المغناطيسي سيكون نتاج مجال مغناطيسي ومنطقة :.

Φ = BA

From the figure, we can see that on splitting B into its component, we get B cos θ . Therefore:

Φ = B cos θA

Φ = B A cos θ

Φ = B . A

وهو منتج نقطي عددي ، وبالتالي فإن التدفق المغناطيسي هو متجه. من ناحية أخرى ، تعتمد كثافة التدفق المغناطيسي على مساحة السطح ؛ سوف تختلف في مناطق مختلفة. نظرًا لأن المنطقة عبارة عن كمية متجهة ، فإن كثافة التدفق المغناطيسي كذلك. الآن لدينا إجابة على أن التدفق المغناطيسي متجه ولماذا تكون كثافة التدفق المغناطيسي متجهًا. 

أسئلة يتكرّر طرحها

ما هو التدفق المغناطيسي؟

لدراسة المجال المغناطيسي ، يعتبر التدفق المغناطيسي مفهومًا حيويًا. 

يقال إن خطوط المجال المغناطيسي التي تعبر منطقة معينة ، وعددها الإجمالي ، هي التدفق المغناطيسي. وحدتها هي ويبر وتسلا.

هل التدفق المغناطيسي كمية متجهة؟

على الرغم من أن الكميات المتضمنة لإيجاد التدفق المغناطيسي متجهة ، إلا أنها عددية.  

كيف يختلف التدفق المغناطيسي عن كثافة التدفق المغناطيسي؟

التدفق المغناطيسي وكثافة التدفق لهما دقيقة ولكن اختلافات كبيرة. 

يستخدم التدفق المغناطيسي لوصف عدد خطوط المجال المغناطيسي ، بينما تخبرنا كثافة التدفق المغناطيسي عن كثافة خطوط المجال — كلاهما في المنطقة المحددة. 

هل المجال المغناطيسي متجه؟

المجال المغناطيسي له اتجاه هام وبالتالي فهو ناقل. 

تبدأ خطوط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي وتدخل القطب الجنوبي. بينما داخل المغناطيس ، يكون الاتجاه معاكسًا ؛ ينتقل من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي. 

ما هو ارتباط التدفق المغناطيسي؟

يوفر عادة ما يكون ارتباط التدفق المغناطيسي هو مفهوم الملفات اللولبية. 

لفهمها بطريقة سهلة ، ضع في اعتبارك أن الملف اللولبي يحتوي على عدد من الدورات ، والتدفق المغناطيسي من خلال دورة واحدة هو Φ. بعد ذلك ، سيكون ارتباط التدفق هو nΦ ، وهو في الأساس التدفق الكلي من خلال ملف لولبي. 

ربيعة خالد

مرحباً ، أنا ربيعة خالد ، أتابع حاليًا درجة الماجستير في الرياضيات. كتابة المقالات هي شغفي وأنا أكتب بشكل احترافي منذ أكثر من عام حتى الآن. كوني طالب علوم ، لدي موهبة في القراءة والكتابة عن العلوم وكل ما يتعلق بها. إذا أعجبك ما أكتبه ، يمكنك التواصل معي على LinkedIn: https://www.linkedin.com/mwlite/in/rabiya-khalid-bba02921a في وقت فراغي ، أطلِق جانبي الإبداعي على لوحة الرسم. يمكنك التحقق من لوحاتي على: https://www.instagram.com/chronicles_studio/

آخر المقالات