اتجاه خطوط المجال المغناطيسي
يمكن تعريف المغناطيس (بالإنجليزية: Magnetic) الدائم بأنه عبارة عن مغناطيس مصنوع من مادة ممغنطة، وينتج مجالاً مغناطيسياً مستمراً، ومن الأمثلة اليومية عليه مغناطيس الثلاجة الذي يتم لصقه للزينة عليها، وللمغناطيس قطبان دائماً أحدهما شمالي والآخر جنوبي،[١] وبشكل عام يتم التعبير عن المجال المغناطيسي على شكل خطوط مغلقة محيطة بالمغناطيس تخرج من القطب الشمالي للمغناطيس، وتدخل إلى القطب الجنوبي منه، أما داخل المغناطيس، فإن خطوط المجال المغناطيسي تنتقل من القطب الجنوبي إلى الشمالي منه، لتكمل حلقة مغلقة بين داخله وخارجه.[٢][٣]
وبشكل عام يكون المجال المغناطيسي (بالإنجليزية: Magnetic Field) دائماً أقوى بالقرب من القطبين، ويمكن تتبع خطوط المجال المغناطيسي هذه باستخدام إبرة البوصلة التي هي عبارة عن مغناطيس دائم، يشير القطب الشمالي له إلى اتجاه القطب الشمالي الأرضي،[٢][٣] ويًقاس المجال المغناطيسي بوحدة الويبر (Weber) التي تعبر عن إجمالي عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تعبر منطقة معينة.[٤]
ويجدر بالذكر هنا أن المجال المغناطيسي ما هو إلا عبارة مجال متجهي يحيط دائماً بالمغناطيس، أو التيار الكهربائي، أو المجال الكهربائي المتغير، في المنطقة التي يمكن فيها ملاحظة وجود قوى مغناطيسية، ويسبب المجال المغناطيسي مثل المجال المغناطيسي للأرض اصطفاف إبر البوصلة المغناطيسية والمغناطيسات الدائمة في اتجاه المجال، كما يجبر المجال المغناطيسي الجسيمات المشحونة كهربائياًُ على الحركة في مسار دائري أو حلزوني.[٤]
اتجاه المجال المغناطيسي الناتج عن التيار
ينتج التيار الكهربائي المار عبر سلك طويل مجالًا مغناطيسيًا حول ذلك السلك يمكن تصوره على شكل خطوط دائرية مغلقة تحيط به، ويمكن تحديد اتجاه المجال المغناطيسي هذا عبر استخدام البوصلة، أو باستخدام قاعدة اليد اليمنى عبر توجيه إبهام اليد اليمنى في اتجاه التيار، ولف بقية الأصابع إلى الداخل ليكون اتجاه دوران الأصابع هو ذاته اتجاه المجال المغناطيسي المحيط بالسلك.[١]
يكون المجال المغناطيسي حول المغناطيس دائماً، أو السلك الذي يحمل تيارًا كهربائيًا ثابتًا في اتجاه واحد ثابتًا؛ أي أنه يبقى ثابتاً في مقداره واتجاهه في أية نقطة ضمن منطقة تأثيره، أما عن المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المتناوب أو التيار المباشر المتذبذب، فهو يغيّر باستمرار من حجمه واتجاهه.[٤]
صفات خطوط المجال المغناطيسي
تمتاز خطوط المجال المغناطيسي (بالإنجليزية: Magnetic Field Lines) بالعديد من الخصائص، ومنها ما يأتي:[٥]
- تشير إبرة البوصلة دائماً إلى اتجاه خط المجال المغناطيسي.
- تتناسب قوة المجال المغناطيسي مع المسافة بين هذه الخطوط، وعددها؛ فكلما كانت الخطوط أكثر كثافة وقرباً من بعضها كانت قوة المجال المغناطيسي أكبر، وفي المقابل كلما ابتعدنا عن المغناطيس، فإن هذه الخطوط تصبح أقل كثافة وأكثر بعداً عن بعضها.[٤]
- لا يمكن لخطوط المجال المغناطيسي أن تتقاطع أبداً.
- تعتبر خطوط المجال المغناطيسي خطوطاَ مستمرة تشكل حلقات مغلقة ليست لها بداية أو نهاية.
المراجع
- ^ أ ب "Magnetism and Magnetic Fields", courses.lumenlearning.com, Retrieved 1-9-2021. Edited.
- ^ أ ب "Bar Magnet", hyperphysics.phy-astr.gsu.edu, Retrieved 1-9-2021. Edited.
- ^ أ ب "Magnetic field lines: direction", www.khanacademy.org, Retrieved 1-9-2021. Edited.
- ^ أ ب ت ث "magnetic field", www.britannica.com, Retrieved 1-9-2021. Edited.
- ↑ " Magnetic Fields and Magnetic Field Lines", pressbooks-dev.oer.hawaii.edu, Retrieved 1-9-2021. Edited.
