العوامل المؤثرة على شدة المجال المغناطيسي
يعرف المجال المغناطيسي (بالإنجليزية: Magnetic Field) بأنه المنطقة المحيطة بالمغناطيس والتي يتم الشعور بتأثير القوة المغناطيسية فيها، ولذلك فهو يستخدم كأداة لوصف كيفية توزيع القوة المغناطيسية داخل المغناطيس وخارجه،[١] أما شدة المجال المغناطيسي (بالإنجليزية: Magnetic Field Strength) فهي مقياس كمي لوصف مدى قوة أو ضعف المجال المغناطيسي المتولد من مرور تيار كهربائي داخل موصلٍ ما، وتقاس شدة المجال المغناطيسي بوحدة الأمبير لكل متر (أمبير/ م)،[٢] وتتأثر شدة المجال المغناطيسي بعدة عوامل وهي كالآتي:
شدة التيار الكهربائي
إن تغير شدة التيار الكهربائي المار بالسلك أو الذي يتدفق عبر السلك يؤدي إلى تغير شدة المجال المغناطيسي، إذ يزداد المجال المغناطيسي بزيادة التيار الكهربائي المار بالسلك وينقص بنقصانه، كما يؤدي انخفاض جهد البطارية إلى هبوط التيار، وبالتالي تنخفض شدة المجال المغناطيسي، ويشار إلى أن شدة التيار الكهربائي تقاس بوحدة الأمبير ويرمز لها بالرمز (I).[٣]
عدد اللفات
يتكون المغناطيس الكهربائي المصنوع من ملف دائري أو ملف حلزوني من مجموعة من الأسلاك الملفوفة حول قلب معدني مصنوع من الحديد ومتصل ببطارية، وعندما يسري التيار في الأسلاك فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا يتناسب طرديًا مع عدد لفات السلك؛ إذ تزداد شدة المجال المغناطيسي بزيادة عدد الحلقات (أو اللفات) وتقل مع نقصان عددها.[٣]
نوع المعدن
يعمل المعدن الذي صنع منه المغناطيس على تحديد مقدار شدة المجال المغناطيسي للمغناطيس الذي أنسئ بواسطته، ويؤدي تغيير اللب المعدني لمعدن مختلف إلى جعل المجال المغناطيسي يتغير؛ إما للأقوى أو للأضعف، وذلك باختلاف نوع المعدن الذي ينشأ داخله المجال المغناطيسي، ويشار إلى أن معدني الحديد والنيوديميوم يصنعان مجالاتٍ مغناطيسية قوية جدًا.[٣]
حجم السلك
على الرغم من أن الأسلاك تصنع من معادن موصلة للتيار الكهربائي إلا أنها تمتلك بعض المقاومة لتدفق التيار الكهربائي من خلالها، ولذلك فإن استخدام أسلاك ذات أحجام أكبر أو بقياساتٍ أكبر لصنع الملفات يقلل من مقدار مقاومتها لمرور الكهرباء، وبالتالي يزاد مقدار التيار المار فيها، وتزداد شدة المجال المغناطيسي المتولد حولها، وعلى العكس من ذلك، يؤدي استخدام أسلاك ذات أحجام أصغر إلى زيادة مقاومتها لمرور الكهرباء، وبالتالي نقصان شدة التيار المار من خلالها ونقصان شدة المجال المغناطيسي أيضًا، كما أن استخدام أنواع مختلفة من الأسلاك المعدنية يؤثر أيضًا على شدة المجال المغناطيسي، لأن لكل معدن مقاومة مختلفة للتيار الكهربائي.[٣]
جهاز قياس شدة المجال المغناطيسي
يستخدم جهاز غاوس (بالإنجليزية: Gauss Meter) لقياس شدة المجال المغناطيسي واتجاهه أيضًا، إلا أن هذا الجهاز يستخدم في حالة المجالات المغناطيسية الصغيرة نسبيًا فقط، أما في حالة المجالات المغناطيسية الكبيرة نسبيًا فيتم استخدام جهاز يسمى مقياس تسلا (بالإنجليزية: Tesla Meter) لقياس شدة هذه المجالات واتجاهاتها، وهو مشابه لجهاز غاوس إلا أنه يقيس بوحداتٍ أكبر فقط (وحدات تسلا، وهي وحدة قياس شدة المجال المغناطيسي التي تعادل الأمبير/متر).[٤]
المراجع
- ↑ "Magnetic Field", byjus, Retrieved 31/10/2021. Edited.
- ↑ "magnetic field strength", britannica, Retrieved 31/10/2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Four Factors Affecting Electromagnets", https://sciencing.com, Retrieved 19/9/2021. Edited.
- ↑ "What Is a Gauss Meter?", sciencing, Retrieved 31/10/2021. Edited.
