التدفق المغناطيسي والوقت: 5+ حقائق يجب أن تعرفها


في هذه المقالة ، سيتم تلخيص موضوع "التدفق المغناطيسي والوقت" مع 7 حقائق مثيرة للاهتمام بطريقة مختصرة. التدفق المغناطيسي هو قياس مقدار المغناطيسية.

يرتبط كل من التدفق المغناطيسي والوقت ببعضهما البعض. في منطقة مغلقة عندما يتم توليد التدفق المغناطيسي لسبب المجال المغناطيسي الخارجي ، يزداد مقدار التدفق المغناطيسي بينما يزداد الوقت. سيولد التيار المستحث بالتأكيد مجالًا مغناطيسيًا خارج الصفحة.

اتجاه التيار المستحث هو عكس اتجاه عقارب الساعة.

في أي نقطة من البوصلة يتحرك الشريط في النقطة العكسية للبوصلة ، سيتم نقل التيار المستحث. يزداد التدفق المغناطيسي أيضًا مع السرعة. إذا كان المغناطيس يتحرك بشكل أسرع من حركة التدفق المغناطيسي ، فستتغير أيضًا بشكل أسرع ، ولهذا السبب بالذات سيتم إنتاج المزيد من emf.

هل يعتمد التدفق المغناطيسي على الوقت؟

التدفق المغناطيسي هو عنصر متجه وهذه الخاصية تعتمد على اتجاه المجال المغناطيسي.  

نعم ، تعتمد خاصية التدفق المغناطيسي على الوقت. في منطقة سطح مغلقة عندما يولد المجال المغناطيسي المحيط تدفقًا مغناطيسيًا في ذلك الوقت ، يزداد التدفق المغناطيسي مع معدل الوقت.

الفيض المغناطيسي:-

التدفق المغناطيسي هو خاصية تعرف بأنها ، مقدار خطوط المجال المغناطيسي التي تمر بمنطقة معينة. يأخذ مقاييس قياس المبلغ الصافي لـ المجال المغنطيسي التي تمر عبر سطح معين. المنطقة التي تمر فيها خطوط المجال المغناطيسي لا يؤثر الحجم على خاصية التدفق المغناطيسي. في اتجاه خطوط المجال المغناطيسي ، يتم توجيه التدفق المغناطيسي أيضًا في هذا الاتجاه المعين.

يتم الإشارة إلى التدفق المغناطيسي برمز ، φB

صورة - ترتبط كل نقطة على السطح باتجاه يسمى سطح طبيعي؛ التدفق المغناطيسي عبر نقطة ما هو إذن مكون المجال المغناطيسي على طول هذا الاتجاه ؛
حقوق الصورة - ويكيبيديا

صيغة التدفق المغناطيسي: -

صيغة التدفق المغناطيسي هي ،

اشتقاق صيغة التدفق المغناطيسي: -

يتم وصف اشتقاق الصيغة أدناه ،

φB تدل على أنها تدفق مغناطيسي

يشار إلى B على أنها مجال مغناطيسي

يشار إلى المنطقة التي تمر فيها خطوط المجال المغناطيسي

θ يرمز لها بالزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي هي تمريرات

والمنطقة.

وحدة SI لخاصية التدفق المغناطيسي هي Weber.

وحدة CGS لخاصية التدفق المغناطيسي هي ماكسويل.

الوحدة الأساسية لخاصية التدفق المغناطيسي هي فولت - ثواني.

 العلاقة بين التدفق المغناطيسي والوقت:

العلاقة مع التدفق المغناطيسي والوقت تتناسب طرديا مع بعضها البعض. وسائل في منطقة مغلقة عندما يتم إنشاء التدفق المغناطيسي بسبب المجال المغناطيسي الخارجي ، يزداد مقدار التدفق المغناطيسي بينما يزداد الوقت وتنخفض كمية التدفق المغناطيسي عندما ينخفض ​​معدل الوقت.

  • ستكون قيمة التدفق المغناطيسي في أدنى نقطة في حالة عندما تكون زاوية متجه المجال المغناطيسي والمساحة مساوية تقريبًا لقيمة 90 درجة أو القيمة 90 درجة بالضبط.
  • ستكون قيمة التدفق المغناطيسي في نقطة بيك في حالة عندما تكون زاوية متجه المجال المغناطيسي والمساحة مساوية تقريبًا لقيمة 0 درجة أو القيمة بالضبط 0 درجة.

كيف تحسب التدفق المغناطيسي من الوقت؟

بمساعدة مشكلة رياضية ، تتم مناقشة عملية حساب التدفق المغناطيسي من الوقت أدناه ،

المشكلة: 1: -

يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ،

. في هذا التعبير φ موجود في ملي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

حدد الآن مقدار القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (emf) للحلقة في الفترة الزمنية البالغة 3 ثوانٍ.

المحلول:-

البيانات المعطاة هي ،

في هذا التعبير \ phi موجود بالمللي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

 القوة الدافعة الكهربائية المستحثة للحلقة في فترة زمنية مدتها 3 ثوانٍ (t = 3) عند التفريق بين eqn (1) فيما يتعلق بـ t.

عند ، t = 3

يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ، φ = 9t2 + 8t + C. في هذا التعبير φ موجود بالملي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

لذا ، فإن مقدار القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (emf) للحلقة في فترة زمنية مدتها 3 ثوانٍ هو 62 ميغاواط / ثانية.

المشكلة: 2: -

يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ، φ = 10t2 + 7t + C. في هذا التعبير φ موجود في ملي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

الآن حدد مقدار المستحث القوة الدافعة الكهربائية (emf) للحلقة في فترة زمنية مدتها 4 ثوانٍ.

المحلول:-

البيانات المعطاة هي ، φ = 10 طن2 + 7t + C ……… eqn (1)

في هذا التعبير \ phi موجود بالمللي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

 القوة الدافعة الكهربائية المستحثة للحلقة في فترة زمنية مدتها 4 ثوانٍ (t = 3) عند التفريق بين eqn (1) فيما يتعلق بـ t.

عند ، t = 4

يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ، φ = 10t2 + 7t + C. في هذا التعبير φ موجود بالملي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

لذا ، فإن مقدار القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (emf) للحلقة في فترة زمنية مدتها 4 ثوانٍ هو 87 ميغاواط / ثانية.

التدفق المغناطيسي والرسم البياني الزمني:

من الرسم البياني للتدفق المغناطيسي والوقت يمكننا بسهولة ملاحظة أنه فيما يتعلق بالوقت ، يزداد التدفق المغناطيسي وعندما تنخفض قيمة الوقت أيضًا تنخفض قيمة التدفق المغناطيسي ، وهذا يعني أن التدفق المغناطيسي وعلاقة الوقت تتناسب طرديًا مع بعضهما البعض.

التدفق المغناطيسي والوقت
صورة - التدفق المغناطيسي والرسم البياني الزمني

بيان المشكلة مع الحل: 1

حلقة على شكل مستطيل. أبعاد الحلقة 0.60 متر و 0.50 متر. الزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة 45 درجة وقيمة المجال المغناطيسي هي 0.02 T.

الآن حدد قيمة التدفق المغناطيسي للحلقة المستطيلة.

المحلول: -

البيانات المعطاة هي ،

أبعاد الحلقة = 0.60 متر و 0.50 متر.

المجال المغناطيسي (ب) = 0.02 تسلا

الزاوية الواقعة بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة θ= 45 درجة

نعلم،

المساحة (أ) = (0.60 * 0.50) متر مربع = 0.3 متر مربع

صيغة التدفق المغناطيسي هي ،

حلقة على شكل مستطيل. أبعاد الحلقة 0.60 متر و 0.50 متر. الزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة 45 درجة وقيمة المجال المغناطيسي هي 0.02 T.

لذا ، فإن قيمة التدفق المغناطيسي للحلقة المستطيلة هي 0.00312 Wb.

بيان المشكلة مع الحل: - 2

الحلقة عبارة عن مقاومة دائرة مغلقة بمقدار 12 أوم. يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ، φ = 10t2 + 5t + C. في هذا التعبير \ phi موجود بالمللي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

حدد الآن مقدار القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (emf) للحلقة في الفترة الزمنية البالغة 0.15 ثوانٍ.

المحلول:-

البيانات المعطاة هي ،

ص = 12 أوم

φ = 10 طن2 + 5t + C ……… eqn (1)

في هذا التعبير \ phi موجود بالمللي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

 القوة الدافعة الكهربائية المستحثة للحلقة في فترة زمنية مدتها 0.15 ثوانٍ (t = 3) عند التفريق بين eqn (1) فيما يتعلق بـ t.

عند ، t = 0.15

الآن،

الحلقة عبارة عن مقاومة دائرة مغلقة بمقدار 12 أوم. يختلف تعبير العلاقة للتدفق المغناطيسي عبر الحلقة ، φ = 10t2 + 5t + C. في هذا التعبير φ موجود بالملي ويبر C لم يتغير و t موجود في الثانية.

لذا ، فإن حجم القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (emf) للحلقة في الفترة الزمنية 0.15 ثانية هو 0.16 أ.

بيان المشكلة مع الحل: 3

شكل الحلقة يشبه المستطيل. أبعاد الحلقة 0.35 متر و 0.49 متر. الزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة 45 درجة وقيمة المجال المغناطيسي هي 0.05 T.

الآن حدد قيمة التدفق المغناطيسي للحلقة المستطيلة.

المحلول: -

البيانات المعطاة هي ،

أبعاد الحلقة = 0.35 متر و 0.49 متر.

المجال المغناطيسي (ب) = 0.05 تسلا

الزاوية الواقعة بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة θ = 45 درجة

نعلم،

المساحة (أ) = (0.35 * 0.49) متر مربع = 0.1715 متر مربع

صيغة التدفق المغناطيسي هي ،

φB = BA = BA cosθ

φ ب = 0.05 * 0.1715 * كوس 45

φ ب = 6.06 * 10-3 Wb

شكل الحلقة يشبه المستطيل. أبعاد الحلقة 0.35 متر و 0.49 متر. الزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي والمساحة 45 درجة وقيمة المجال المغناطيسي هي 0.05 T.

إذن ، قيمة التدفق المغناطيسي للحلقة المستطيلة هي * 6.06 10-3 Wb

استنتاج:-

يزيد التدفق المغناطيسي لسبب المجال المغناطيسي الخارجي عبر المنطقة المغلقة بمرور الوقت وينخفض ​​بمرور الوقت. العلاقة بين التدفق المغناطيسي والوقت يتناسب طرديا مع بعضهما البعض. يجب أن يكون التيار المستحث عكس اتجاه عقارب الساعة. إذا تحرك الشريط في الاتجاه المعاكس ، فسيتم أيضًا عكس اتجاه التيار المستحث.

إندراني بانيرجي

مرحباً .. أنا إندراني بانيرجي. أكملت درجة البكالوريوس في الهندسة الميكانيكية. أنا شخص متحمس وأنا شخص إيجابي حول كل جانب من جوانب الحياة. أحب قراءة الكتب والاستماع إلى الموسيقى. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

آخر المقالات

رابط إلى هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيكل وخصائص NaOH Lewis: 17 حقائق كاملة

هيدروكسيد الصوديوم عبارة عن قاعدة غير عضوية قوية ذات كتلة مولية 40 جم / مول. دعونا نناقش المزيد من هيدروكسيد الصوديوم في المقالة التالية. NaOH عبارة عن قاعدة معدنية قلوية ، لذا فإن طبيعة القاعدة قوية جدًا. إنه أيوني ...