القوة المغناطيسية: الصيغة والقواعد والتمارين

في الفيزياء ، القوة المغناطيسية (F_م) ، وتسمى أيضًا قوة لورنتز ، تمثل قوة الجذب و / أو التنافر التي تمارسها المغناطيسات أو الأجسام المغناطيسية.

معادلة

لحساب شدة القوة المغناطيسية ، يتم استخدام الصيغة التالية:

F = | q |. الخامس. ب. إذا كنت كذلك

أين،

F: القوة المغناطيسية
| ف |: وحدة شحن كهربائية
الخامس: سرعة الشحن الكهربائي
ب: حقل مغناطيسي
إذا كنت كذلك: الزاوية بين متجه السرعة وناقل المجال المغناطيسي

حقل مغناطيسي

ملحوظة: في النظام الدولي (SI) وحدة قياس القوة المغناطيسية هي نيوتن (N). معامل الشحنة الكهربائية هو كولوم (C). تُعطى سرعة الشحنة الكهربائية بالأمتار في الثانية (م / ث). تُعطى قوة المجال المغناطيسي في تسلا (T).

المجال والقوة المغناطيسية

ا حقل مغناطيسي يمثل الفضاء حيث يوجد تركيز مغناطيسي تم إنشاؤه حول الشحنات المغناطيسية.

ما يسمى بالمجال الكهرومغناطيسي هو المكان الذي يوجد فيه تركيز الشحنات الكهربائية والمغناطيسية.

ينتج عن اتصال مجال كهربائي بمجال مغناطيسي مجال كهرومغناطيسي.

في هذه الحالة تحدث حركة الشحنات الكهرومغناطيسية على شكل موجات تسمى "موجات كهرومغناطيسية”.

القوة المغناطيسية على الشحنات الكهربائية

في الشحنات الكهربائية وهي تتحرك داخل مجال مغناطيسي. وبالتالي ، عندما تتحرك شحنة كهربائية داخل مجال مغناطيسي ، سيكون لها قوة مغناطيسية تؤثر عليها.

تتناسب القوة المغناطيسية مع قيمة الشحنة (q) وحجم المجال المغناطيسي (B) وحجم السرعة (v) التي تتحرك بها الشحنة.

تمثيل القوى المغناطيسية على الشحنات الكهربائية

اقرأ المزيد عن

• المغناطيسية
• الكهرومغناطيسية
• قانون لينز

قواعد

القوة المغناطيسية هي أ ناقلات عظمةلذلك ، فإن لها اتجاهًا وإحساسًا ووحدة نمطية. تذكر أن القوة المغناطيسية متعامدة مع المجال المغناطيسي (B) والسرعة (v) للشحنة المغناطيسية (q).

حكم اليد اليمنى

لفهم معنى القوة المغناطيسية ، تُستخدم قاعدة اليد اليمنى ، وتسمى أيضًا "قاعدة الصفعة".

مع فتح اليد اليمنى ، يمثل الإبهام اتجاه السرعة (v) وتمثل الأصابع الأخرى اتجاه المجال المغناطيسي (B). يتوافق كف اليد مع اتجاه القوة المغناطيسية (F).

لفهم هذه القاعدة بشكل أفضل ، انظر الشكل أدناه:

حكم اليد اليسرى

تُستخدم قاعدة اليد اليسرى ، المسماة "قاعدة فليمنغ اليسرى" ، أيضًا لإيجاد معنى القوة المغناطيسية.

يمثل الإبهام الإحساس بالقوة المغناطيسية (F). يمثل السبابة المجال المغناطيسي (ب) ، أي اتجاه التيار الكهربائي. يشير الإصبع الأوسط إلى اتجاه السرعة (v).

لفهم أفضل ، انظر الشكل أدناه:

تمارين امتحان القبول مع الملاحظات

1. (MED - ITAJUBÁ)

أنا. دائمًا ما يتم التأثير على الشحنة الكهربية التي تتعرض لمجال مغناطيسي بواسطة قوة مغناطيسية.
ثانيًا. دائمًا ما يتم التأثير على الشحنة الكهربية التي تتعرض لمجال كهربائي بواسطة قوة كهربائية.
ثالثا. دائمًا ما تكون القوة المغناطيسية المؤثرة على شحنة كهربائية تتحرك داخل مجال مغناطيسي متعامدة مع سرعة الشحنة.

أشر إلى الخيار الصحيح أدناه:

أ) أنا فقط على حق.
ب) فقط II هو الصحيح.
ج) فقط الثالث هو الصحيح.
د) الثاني والثالث صحيحان.
ه) كلها صحيحة.

انظر للاجابة

لبديل

2. (PUC) يتحرك إلكترون في أنبوب أشعة الكاثود بالتوازي مع محور الأنبوب بسرعة 107 م / ث. بتطبيق مجال حثي مغناطيسي 2T ، بالتوازي مع محور الأنبوب ، فإن القوة المغناطيسية المؤثرة على الإلكترون هي:

أ) 3.2. 10-12N
ب) لاغية
ج) 1.6. 10-12 ن
د) 1.6. 10-26 ن
هـ) 3.2. 10-26 ن

انظر للاجابة

البديل ب

3. (UFU-MG) شحنة q تتحرك بسرعة v مغمورة في مجال مغناطيسي B تخضع لقوة مغناطيسية F_ماج. إذا لم يكن v موازيًا لـ B ، فضع علامة على البديل الذي له الخصائص الصحيحة للقوة المغناطيسية F_ماج.

أ) العمل الذي يؤديه ف_ماج حول q فارغ لأن F_ماج عمودي على المستوى المكون من v و B.
ب) العمل الذي يؤديه F._ماج على q يتناسب مع v و B ، لأن F._ماج عمودي على v.
ج) قيمة F_ماج لا تعتمد على v ، فقط على B ؛ لذلك F_ماج لا يقوم بأي عمل على q.
د) قيمة F_ماج يتناسب مع v و B موازٍ لـ v ؛ لذلك فإن العمل الذي قام به F_ماج على q يتناسب مع v.

انظر للاجابة

بديل ل

اقرأ أيضًا عن:

• نيكولا تيسلا
• الدائرة الكهربائية
• التأثير الكهروضوئي