2.12k likes | 5.13k Views
حقيبة الفيزياء التعليمية للفصل الاول "المجالات المغناطيسية
E N D
المملكة العربية السعودية وزارة التربية والتعليم أدارة تعليم البنات بمنطقة الرياض ثانوية فاطمة بنت محمد بسم الله الرحمن الرحيم الحقيبة التعليمية لمادة الفيزياء 4ثالث ثانوي الفصل الاول (المجالات المغناطيسية)
النظرة الشاملة • اهداف الحقيبة التعليمية • خطة تنفيذ الحقيبة التعليمية . دليل الحقيبة التعليمية :
ستتعلم بعد دراستك لهذا الفصل تحديد قوى التنافر والتجاذب بين الاقطاب المغناطيسية والربط بين الغناطيية وكل من الشحنة الكهربائية والتيار الكهربائي واخيرا وصف كيفية توظيف الكهرومغناطيسية في التطبيقات العملية . النظرة الشاملة :
تصف خصائص المغانط ومنشأ المغناطيية في المواد . • تقارن بين المجالات المغناطيسية المختلفة . • تربط بين الحث المغناطيسي واتجاه القوى المؤثرة في سلك يسري فيه تيار كهربائي موضوع في مجال مغناطيسي. • تحل مسائل على القوة التي يؤثر بها مجال مغناطيسي في اسلاك يسري فيها تيارات كهربائية او في جسيمات مشحونة متحركة في مجال مغناطيسي. • تصف تصميم المحرك الكهربائي ومبدأ عمله . اهداف الحقيبة التعليمية :
6\تعتمد جميع المغانط في الاجهزة الكهربائية على 1-اول من استخدم المغانط : الصينيون الاوربيون فرق الجهد المتولد الاثار المغناطيسية للتيار الكهربائي الفرنسيون الايطاليون خطوط المجال الغناطيسي التيار الاصطلاحي 2\مغناطيس يصنع بواسطة لف سلك معزل حول مسمار ثم يوصل طرفيه ببطارية 7\جسم عبارة عن مغناطيس عملاق هو القمر الشمس المغناطيس السلكي المغناطيس الحثي النجوم الارض المغناطيس اللولبي المغناطيس الكهربائي 8\المغناطيس يسبب تحفيزا للمسمار ليصبح 3\خاصية للمغناطيس تجعل له قطبان متمايزان متعاكسان احدهما شمالي والاخر جنوبي مغناطيس دائم مستقطبا الاستقطاب الترشيح ملف كهربائي مغناطيس مؤقت لتمييز التجاذب 4\السبب الذي يجعل الحديد اللين بفقد جاذبيته عند ابعاد المغناطيس هو 9\السبب الذي يجعل المغناطيسية المستحثة تصبح دائمة للمغناطيس ترتيب الذرات قوى الروابط بين الذرات انه مغناطيس تجاذب انه مغناطيس تنافر انه مغناطيس مؤقت انه مغناطيس دائم قوة الاستقطاب التركيب المجهري 5\العناصر التي تكون سبيكة الحديد للمغناطيس هي 10\المجالات المغناطيسية كميات النيكل والبوتاسيوموالخارصين الحديد قياسية متجهة الالمنيوم والنيكل والكوبالت الحديد والفضة والغنيسيوم
11\خطوط المجال المغناطيسي خطوط 16\الملف الطويل المكون من عدة لفات وهمية حقيقية الملف اللولبي (المحث) الملف المغناطيسي 12\هو عدد خطوط المجال التي تخترق السطح الملف الجانبي الملف القطبي 17\زيادة عدد اللفات ......من شدة المجال المغناطيسي القاعدة الاولى لليد اليمنى المنطقة المغناطيسية التدفق المغناطيسي المجالات المغناطيسية تزيد تنقص 18\هو ترتيب مجموعة المجالات المغناطيسية الخاصة بالكترونات الذرات المتجاورة في الاتجاه نفسه 13\التدفق عبر وحدة المساحة يتناسب .......مع شدة المجال المغناطيسي طرديا عكسيا القاعدة الاولى لليد اليمنى المنطقة المغناطيسية 14\في القاعدة الاولى لليد اليمنى يمثل اتجاه الابهام التدفق المغناطيسي المجالات المغناطيسية التيار الاصطلاحي خطوط المجال المغناطيسي 19\تتكون رؤوس التسجيل في المسجلات الصوتية واجهزة الفيديو من حركة السلك القوة المؤثرة 15\ في القاعدة الثانية لليد اليمنى يمثل اتجاه الاصابع تيارات كهربائية رؤوس قطبية التيار الاصطلاحي خطوط المجال المغناطيسي مجالات مغناطيسية مغانط كهربائية 20\عند توصيل قدرة مجزئة الىالجلفانومترات ينتج حركة السلك القوة المؤثرة فولتمتر اميتر
التالي رجوع
التالي رجوع
التالي رجوع
التالي رجوع
بسم الله الرحمن الرحيم المجالات المغناطيسية
العنوان الحركة على خط مستقيم الفهرس (1-1) المغانط : الدائمة والمؤقتة (2-1) القوى الناتجة عن المجالات المغناطيسية
تجربة إستهلالية " المجالات المغناطيسية " العنوان : في أي إتجاه تؤثر المجالات المغناطيسية الهدف : أن تتعرف على المجال أو المنطقة المحيطة الذي يتولد حول الجسم سؤال التجربة : ما إتجاه القوة التي تؤثر في الجسم ممغنط حول مجال مغناطيسي الأدوات : قضيب – بوصلة الخطوات : • ضع أمامك قضيباً مغناطيسياً أفقياً على أن يكون قطبه الشمالي نحو اليسار . • ضع قضيباً مغناطيسياً آخر أفقياً أيضاً عن يسار القضيب الأول وعلى بعد 5.0 cm منه بحيث يكون متاحاً وضع بوصلة بين القضيبين المغناطيسين – على أن يكون قطبه الشمالي نحو اليسار أيضاً . • ارسم شكلاً توضيحياً لما قمت به على ورقة ، وتحقق من تحديد الأقطاب عليه . • ضع البوصلة بالقرب من أحد القطبين وارسم الاتجاه الذي يشير إليه سهمها . • استمر في تغيير موضع البوصلة نحو القطب الآخر عدة مرات ، وفي كل مرة اسم الإتجاه الذي يشير إليه السهم حتى تحصل على 20 – 11 سهماً . التحليل : • ما الإتجاه الذي يشير إليه الطرف الأحمر لإبرة البوصلة ؟ يشير إلى القطب الجنوبي • تحديد القوة المؤثرة حول مجال مغناطيسي .
المجالات المغناطيسية الثلاثية الأبعاد العنوان : المجالات المغناطيسية الثلاثية الأبعاد الهدف :تحديد شكل المجال المغناطيسي ثلاثي الأبعاد عن طريق التخطيط الأدوات : ملف لولبي – برادة حديد – مصدر جهد ( بطارية ) التحليل والإستنتاج : • وضح ما دليل على أن المسمار أصبح ممغنطاً ؟ يتجة المسمار بإستمرار في القطب نفسه لكل مغناطيس . • ارسم شكلاً ثلاثي الأبعاد يوضح المجال المغناطيسي حول المسمار ؟ تختلف الرسومات ولكن يجب أن يتجه خطوط المجال جميعها من أحد القطبين الشمالي إلى الآخر الجنوبي .
المجالات المغناطيسية المغانط : الدائمة والمؤقتة
المجالات المغناطيسية مقدمة
مقدمة مجال الجاذبية الأرضية والمجال الكهربائي مشابه للمجال المغناطيسي استخدم البحارة الصينيون المغانط في صورة بوصلات ملاحية قبل 900 سنة تقريباً للمغانط أهمية متنامية في الأجهزة الكهربائية فجميعها تعتمد على الآثار المغناطيسية للتيار الكهربائي يمكن صنع مغناطيس كهربائي بلف سلك معزول حول مسمار ثم توصيل طرفي السلك ببطارية
العنوان الحركة على خط مستقيم المجالات المغناطيسية الخصائص العامة للمغناطيس
الخصائص العامة للمغانط • *عند تعليق قضيب مغناطيسي بخيط وتركه حراً سيستقر في اتجاه (الشمال-الجنوب) • *المغناطيسمستقطب : أي له قطبان متميزان متعاكسان • *احدهما القطب الباحث عن الشمال ويسمى القطب الشمالي • والآخر القطب الباحث عن الجنوب ويسمى القطب الجنوبي • *البوصلة عبارة عن مغناطيس صغير حر الدوران (ابرة البوصلة) • *الأقطاب المتشابهة تتنافر والأقطاب المختلفة تتجاذب • *لجميع المغانط قطبين مختلفين حتى لو قسمت إلى أجزاء صغيرة • *الأرض عبارة عن مغناطيس عملاق
المجالات المغناطيسية كيف تؤثر المغانط في المواد الأخرى
تأثير المغانط على المواد المغانط تجذب مغانط أخرى وبعض الأجسام القريبة أي طرف للمغناطيس يجذب أي طرف لقطعة حديد المغناطيس يسبب تحفيزاً للمسمار ليصبح مستقطباً ، فإذا ابعد المغناطيس فسيفقد المسمار بعضاً من مغناطيسيته لأن به معادن أخرى أما الحديد اللين ( حديد يحتوي على القليل من الكربون ) فيفقد كل جاذبيته لأنه مغناطيس مؤقت
المجالات المغناطيسية المغناطيس الدائم
المغناطيس الدائم تتولد مغناطيسية المغناطيس الدائم بالطريقة نفسها التي تولدت بها مغناطيسية المسمار وبسببالتركيب المجهريللمادة التي يتكون منها المغناطيس فإن المغناطيسية المستحثة تصبح دائمة يصنع العديد من المغانط الدائمة من سبيكة حديد تحتوي على خليط من الألمنيوم والنيكلوالكوبالت هناك تشكيلة متنوعة من العناصر الترابية النادر ( النيوديميوم والجادولينيوم ) تنتج مغانط دائمة قويةجداً بالنسبة إلى حجمها
المجالات المغناطيسية المجالات المغناطيسية حول المغانط الدائمة
المجالات المغناطيسية المجالات المغناطيسية كميات متجهة تظهر في المنطقة التي تؤثر فيها القوة المغناطيسية كل قطعة من برادة الحديد تصبح مغناطيساً بوساطة الحث مثل ابرة البوصلة تماماً • مجال مغناطيسي في ثلاثية الأبعاد • (برادة حديد في محلول الجليسرول) (2) مجال مغناطيسي في ثنائي الأبعاد (برادة حديد على ورقة أو طاولة)
المجالات المغناطيسية خطوط المجال المغناطيسي
العنوان الحركة على خط مستقيم خطوط المجال المغناطيسي • إن خطوط المجال المغناطيسي تشبه خطوط المجال الكهربائي في كونها وهمية • التدفق المغناطيسي : هو عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تخترق السطح • التدفق عبر وحدة المساحة يتناسب طردياً مع شدة المجال المغناطيسي • يتركز التدفق المغناطيسي عند قطبي المغناطيس • اتجاه خطوط المجال خارج المغناطيس عكس اتجاهها داخل المغناطيس
خطوط المجال المغناطيسي • (خارج المغناطيس) خارجة من القطب الشمالي وداخلة إلى القطب الجنوبي • (داخل المغناطيس) من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي لتشكل حلقات مقفلة • ونوع المجال المغناطيسي المكون بوساطة زوج من القضبان المغناطيسية : (1) خطوط المجاللقطبين متشابهين (2) خطوط المجال لقطبينمختلفين
المجالات المغناطيسية القوة المؤثرة في الأجسام الموضوعة في مجالات مغناطيسية
القوة المؤثرة تؤثر المجالات المغناطيسية بقوة في مغانط أخرى عند وضع عينة مصنوعة من الحديد والكوبالت أو النيكل في المجال المغناطيسي لمغناطيس دائم تصبح خطوط المجال مركزة أكثر خلال هذه العينة لذلك يكون طرف العينة القريب من القطب الشمالي للمغناطيس قطباً جنوبياً فتنجذب العينة نحو المغناطيس
المجالات المغناطيسية الكهرومغناطيسية
الكهرومغناطيسية أجرى الفيزيائيالدنماركي هانز كريستيان أورستد عام 1820م تجارب على التيار المار بالأسلاك ، فتعجب لرؤية إبرة البوصلة تدور لتصبح في اتجاه عمودي على السلك انحراف إبرة البوصلة عند وضعها بالقرب من سلك يحمل تياراً وجب أن يكون ذلك ناتجاً عن مجال مغناطيسي ولده التيار الكهربائي وأن برادة الحديد تترتب وتشكل نمطاً في صورة دوائر متحدة المركز حول السلك تتناسب شدة المجال المغناطيسي المتولد حول سلك مستقيم وطويل طردياً مع مقدار التيار المار بالسلك وعكسياً مع البعد عند السلك
المجالات المغناطيسية القاعدة الأولى لليد اليمنى
القاعدة الأولى لليد اليمنى اتجاه الابهام : (اتجاه التيار الاصطلاحي) إذاً اتجاه الاصابع : (اتجاه المجال المغناطيسي)
العنوان الحركة على خط مستقيم المجالات المغناطيسية المجال المغناطيسي بالقرب من ملف
المجال المغناطيسي بالقرب من ملف يولد التيار الكهربائي المار بحلقة سلكية مجالاً مغناطيسياً حول جميع أجزاء الحلقة وعند لف السلك عدة لفات لتكوين ملف لولبي يكون التجاه المجال حول جميع اللفات في الاتجاه نفسه يسمى الملف الطويل المكون من عدة لفات (الملف اللولبي المحث) حيث يضاف المجال المغناطيسي الناتج عن كل لفة إلى المجال الناتج من اللفات الاخرى لتوليد مجالاً مغناطيسياً كلياً أكبر يشبه المجال الناتج عن مغناطيس دائم له قطبان شمالي وجنوبي
المجال المغناطيسي بالقرب من ملف المغناطيس الكهربائي : هو المغناطيس الذي ينشأ عند تدفق تيار كهربائي خلال ملف وزيادة عدد اللفات يزيد من شدة المجال المغناطيسي ويمكن زيادة قوة المغناطيس الكهربائي بوضع قضيب حديدي أو قلب داخل الملف لأن مجال الملف اللولبي يولد مجالاً مغناطيسياً مؤقتاً في القلب مثل عند تقريب مغناطيس دائم من قطعة حديد
المجالات المغناطيسية القاعدة الثانية لليد اليمنى
القاعدة الثانية لليد اليمنى اتجاه الأصابع : (اتجاه التيار في الملف اللولبي) إذاً اتجاه الابهام : (اتجاه القطب الشمالي للمغناطيس الكهربائي)
العنوان الحركة على خط مستقيم المجالات المغناطيسية الصورة المجهرية للمواد المغناطيسية