مجال مغناطيسي موحد هو المجال الذي يكون فيه المجال المغناطيسي هو نفسه في جميع النقاط في الفضاء ، سواء في الوحدة أو في الاتجاه والاتجاه. في ذلك خطوط الاستقراء متوازية ومتباعدة بالتساوي عن بعضها البعض. يمكن الحصول عليها داخل أ نمطيايذهب فترة كافية.
اقرأ أيضا: الكهرومغناطيسية - جزء الفيزياء الذي يربط بين الكهرباء والمغناطيسية
خطوط تحريض المجال المغناطيسي
خطوط الاستقراء هي ميزة تتيح لك تصور التكوين المكاني للمجال المغناطيسي بسهولة أكبر. مثل هذه الخطوط لديها بعض مميزاتالأهمية، لتعرف:
- دائما مغلقة
- اخرج من خلال الشمال المغناطيسي وادخل الجنوب المغناطيسي ؛
- عندما تكون متباعدة بشكل متساوٍ ، فإنها تمثل مجالًا مغناطيسيًا موحدًا ؛
- تتركز بشكل كبير بالقرب من الأقطاب المغناطيسية ، حيث يكون المجال المغناطيسي أكثر كثافة في هذه الأماكن.
على عكس خطوط قوة المجال الكهربائي، خطوط المجال المغناطيسي مغلقة دائمًا. هذا بسبب لا يمكن أن يكونوا موجودينأحادي القطبمغناطيسي، أي أن أي جسم ممغنط له قطب جنوبي وقطب مغناطيسي شمالي.
تعريف المجال المغناطيسي المنتظم
تعريف المجال المغناطيسي المنتظم بسيط: إنه أ يقدم نفس الوحدة والاتجاه والإحساس في جميع نقاط الفضاء. بيانياً ، يتم تمثيل المجال المغناطيسي المنتظم بمنطقة تكون فيها خطوط الحث متوازية ومتباعدة بشكل متساوٍ عن بعضها البعض.
من الممكن إنتاج مجال مغناطيسي موحد عن طريق أ ملف لولبي طويل بما فيه الكفاية. في هذه الحالة ، فإن التيار الكهربائي تشغيل على طول أسلاك الملف اللولبي ينتج مجال مغناطيسي مشابه جدًا للحقل المغناطيسي المنتظم في وسط الملف اللولبي. ومع اقترابنا من نهايات الملف اللولبي ، تتسبب تأثيرات الحافة في أن يصبح المجال المغناطيسي غير متجانس بشكل أكبر.
يوضح الشكل التالي ملف لولبي طويل. في الداخل ، يمكنك أن ترى أن ملفخطوط المجال المغناطيسيموازى و بالتساويمتباعدة. تشير مثل هذه الظروف إلى أن المجال المغناطيسي في هذه المناطق يعتبر موحدًا.
العلاقة بين المجال المغناطيسي المنتظم والقوة المغناطيسية
تعد المجالات المغناطيسية الموحدة مهمة لدراسة الظواهر المغناطيسية ، حيث من الممكن من خلالها أن تتضمن الحسابات التفاعل بين المجالات المغناطيسية و الشحنات الكهربائية في الحركة أسهل لحلها.
عندما يتفاعل جسيم مشحون مع مجال مغناطيسي ، تؤثر قوة مغناطيسية على ذلك الجسيم. ال الخضوع لمغناطيسي عمودي على متجه المجال المغناطيسي ، وكذلك على اتجاه سرعة الجسيم نفسه ، وبالتالي ، فإن هذه تبدأ الجسيمات في وصف المسارات الدائرية أو حتى الحلزونية أثناء تحركها في منطقة مجال مغناطيسي موحد.
الحسابات الأكثر شيوعًا التي تتضمن مجالات مغناطيسية موحدة هي تلك التي يجب أن نحدد فيها القوة المغناطيسية تمارس على الأحمال المتحركة. يمكن حساب القوة المغناطيسية بواسطة المنتجما بين أثنيناوحدةيعطيالشحنةكهربائي، ال ● السرعةيعطيالجسيم انها ال وحدةمنحقلمغناطيسي، بالإضافة إلى جيب الزاوية الذي يتكون بين v و B. تحقق من الصيغة أدناه:
F - القوة المغناطيسية (N)
ماذا او ما - الشحنة الكهربائية (C)
الخامس - سرعة الجسيمات (م / ث)
ب - المجال المغناطيسي (T)
θ - الزاوية بين v و B.
نرى أيضا: الحث الكهرومغناطيسي - ما هو وكيف يعمل؟
تمارين على المجال المغناطيسي المنتظم
السؤال رقم 1 - فيما يتعلق بخطوط تحريض مجال مغناطيسي موحد ، يتم إجراء العبارات التالية.
أنا - إنها خطوط مغلقة.
II - هذه الخطوط التي تترك جنوبا مغناطيسيًا وتدخل شمالًا مغناطيسيًا.
III - إنها خطوط متباعدة بشكل متساوٍ.
رابعا - هي خطوط مفتوحة تترك الشحنات الموجبة وتدخل الشحنات السالبة.
انهم محقون:
أ) الأول والثاني والثاني.
ب) الأول والثاني.
ج) الثاني والثالث.
د) الثالث والرابع.
الدقة:
دعنا نحلل البيانات:
أنا - حقيقية.
الثاني - حقيقية.
ثالثا - حقيقية.
رابعا - خاطئة. الخطوط التي تخرج من الشحنات الموجبة وتدخل الشحنات السالبة هي خطوط المجال الكهربائي.
السؤال 2 - يتميز المجال المغناطيسي المنتظم بفصل موحد لخطوط الحث. تحقق من البديل الذي لا يمثل خاصية المجال المغناطيسي المنتظمة.
أ) خطوط المجال المغناطيسي المنتظم متوازية.
ب) يمكن الحصول على مجال مغناطيسي موحد داخل ملف لولبي طويل بما فيه الكفاية.
ج) في مجال مغناطيسي منتظم ، يكون حجم واتجاه واتجاه المجال المغناطيسي هو نفسه في جميع النقاط.
د) في مجال مغناطيسي موحد ، قد تتقاطع خطوط المجال.
الدقة:
البديل الخاطئ هو الحرف د، لأن خطوط تحريض المجال المغناطيسي ، موحدة أم لا ، لا تتقاطع.
السؤال 3 - يدخل الجسيم المشحون كهربائيًا بشحنة كهربائية قدرها 5 درجات مئوية في منطقة مجال مغناطيسي موحد بكثافة تساوي 2.0.10-5 T ، بسرعة 300 م / ث ، عموديًا على المجال المغناطيسي. أوجد قوة القوة المغناطيسية المؤثرة على الجسيم.
أ) 3.0.10-8 ن
ب) 2.0.10-7 ن
ج) 4.0.10-9 ن
د) 5.0.10-6 ن
الدقة:
للرد على التمرين ، سنحسب القوة المغناطيسية. راقب:
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-magnetico-uniforme.htm