Header Ads

المجال المغناطيسي وخطوط المجال المغناطيسي و......

المجال المغناطيسي وخطوط المجال المغناطيسي

مجال الأرض

أمكن اكتشاف حجارة وصخور طبيعية لديها القابلية والمقدرة على جذب بعض المعادن كالحديد والكوبالت في منطقة ( مغنيسيا ) سميت بالمغناطيس وهي على أشكال طبيعية تم فيما بعد تشكيلها صناعياً 

س1) ما هو سبب تسمية قطبي المغناطيس بالشمالي والجنوبي
تعتبر الأرض مغناطيساَ كبيراَ له قطبان شمالي يتمركز عند القطب الجغرافي الجنوبي والآخر جنوبي يتمركز عند القطب الشمالي الجغرافي. ولما كانت الأقطاب المختلفة تتجاذب، فإنه عند تعليق المغناطيس الصناعي تعليقاً حراً فإن أحد الطرفين المتجه نحو الشمال الجغرافي للأرض يسمى بالقطب الشمالي لانه قد انجذب نحو القطب المغناطيسي الأرضي الجنوبي وكذلك الطرف الآخر الباحث والمتجه نحو القطب الجنوبي الجغرافي يسمى بالقطب الجنوبي لانه قد انجذب نحو القطب المغناطيسي الأرضي الشمالي. 
 خصائص المغناطيس
1- له قطبان شمالي وجنوبي عند تعليقه تعليقاً حراً فانه يتجه شمالاً وجنوباً.
2- تتركز قوة الجذب المغناطيسي في قطبيه وتقل في المناطق الأخرى.
3- الأقطاب المختلفة في النوع تتجاذب والمتشابهة في النوع تتنافر. 
4- إذا قُطع المغناطيس من أي منطقة فيه فانه يتكون له قطبان ولا يمكن أن يكون له قطب منفرد عملياً.
أقطاب المغناطيس

خصائص خطوط المجال المغناطيسي
يمكن تخطيط المجال عملياً باستخدام برادة حديد. بحيث ترش فوق قطعة ورقية خفيفة موضوعة فوق مغناطيس أو اكثر حيث تترتب جزيئات برادة الحديد في خطوط مستقيمة وأخرى منحنية متكاثفة حول الأقطاب ومتباعدة بعيداً عنهما تسمى بخطوط المجال أو القوى المغناطيسية.
خطوط المجال المغناطيسي


المجال المغناطيسي

س3) ما المقصود بالمجال المغناطيسي ؟ 
المنطقة المحيطة بالمغناطيس وتظهر فيها آثار قوة مغناطيسية.

 ما المقصود بخط المجال المغناطيسي ؟ 
خط وهمي يمثل مسار حركة وحدة الأقطاب الشمالية الافتراضية حيث تبدو خارجة من القطب الشمالي وداخلة إلى القطب الجنوبي خارج المغناطيس وداخلة من الجنوبي الى الشمالي.

اذكر خواص خطوط المجال المغناطيسي :
1- خطوط وهمية تبدو خارجة من القطب الشمالي وداخلة في القطب الجنوبي خارج المغناطيس ومن الجنوبي إلى الشمالي داخلة. 

2- تتكاثف وتتزاحم خطوط المجال المغناطيسي عند الأقطاب وتقل في بقية المناطق وذلك لان القوة المغناطيسية تكون اكبر ما يمكن عندهما وتقل في بقية المناطق حيث تناسب(ق مغناطيسية) طردياً مع عدد خطوط المجال التي تقطع مساحة السطح عمودياً.

3- خطوط مغلقة ( مقفلة ) وذلك لأنه لا يمكن أن يوجد قطب منفرد عملياً حيث يتواجد القطبان معاً وبالتالي فان خروج خط المجال المغناطيسي من القطب الشمالي سوف ينتهي داخلاً إلى القطب الجنوبي خارج المغناطيس وفي داخله من القطب الجنوبي إلى القطب الشمالي. على عكس المجال الكهربائي الذي يمكن أن توجد فيه الشحنة الكهربائية منفردة وبالتالي يكون خطاً مفتوحاً ينتهي نظرياً في المالانهاية.

4- لا تتقاطع، وذلك لأنها لو تقاطعت لأصبح للمجال المغناطيسي اكثر من اتجاه عند نقطة التقاطع وهذا معناه أن للمغناطيس اكثر من مجال عند النقطة الواحدة وهذا مرفوض عملياً لان المغناطيس له مجال واحد عند النقطة الواحدة.

5- إذا كان خط المجال المغناطيسي منحنياً فان المماس عند نقطة فيه يمثل اتجاه المجال المغناطيسي وإذا كان مستقيماً فان اتجاهه يمثل اتجاه المجال مباشرة. 
- يتناسب عدد خطوط المجال المغناطيسي التي تقطع السطح عمودياً عليه تناسباً طردياً مع المجال المغناطيسي. = .
f = غ أ جتا q 
حيث:
أ : مساحة السطح
جتا q : جتا الزاوية بين خط المجال المغناطيسي والعمود الخارج من السطح.
7- التدفق المغناطيسي خلال سطح مغلق = صفراً، وذلك لان عدد خطوط المجال المغناطيسي لمغناطيس موجود داخل السطح المغلق والتي تخترق السطح من الداخل إلى الخارج يساوي عددها الذي يخترق السطح نفسه من الخارج إلى الداخل. 

بعض الإستخدامات للمغناطيس :
هنالك العديد من الإستخدامات للمغناطيس في حياتنا اليومية منها.
1.تستخدم في بناء المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية التي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية والعكس صحيح.
2.  تستخدم في مكبرات الصوت التي يعمل على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة صوتية.
3.  يتم إستخدامها في الأجراس الكهربائية.
4. تستخدم في قطارات ماجليف ، ففي قطارات ماجليف يتم إستخدام المغناطيس بشكل فائق على المسارات التي يتحرك عليها القطار و هذه الأنواع من القطارات تعمل على أسس قوة التنافر للمغناطيس.
5.  تستخدم لفرز المواد المغناطيسية وغيرها من بقية المواد .
6. تستخدم أيضاً في شاشات التلفزيون، وشاشات الكمبيوتر، والهواتف وأجهزة التسجيل.
7.  يتم استخدامها من قبل الحلوى أو المشروبات الباردة البائعين لفصل الغطاء المعدني من الكثير.
8.  يستخدم المغناطيس في الرافعات 
وغيرها من الإستخدامات الأخرى


المجال المغناطيسي المنتظم خصائصه

المجال المغناطيسي المنتظم خصائصه : 
1- خطوط المجال المغناطيسي مستقيمة متوازية في نفس الاتجاه وعلى أبعاد متساوية. 
2- يكون المجال المغناطيسي متساوياً في المقدار والاتجاه عند جميع النقاط الواقعة فيه.

المجال المغناطيسي للأرض

§ هو المنطقة المحيطة بالأرض والتي تتأثر بالمجال المغناطيسي للأرض.

§ تفسير المجال المغناطيسي : يعتقد أنه بسبب حركة ( الحديد ) المنصهر في اللب الخارجي للأرض 

 فوائده:

1- حماية الأرض من الجسيمات المتأينة القادمة من الشمس

2- بعض المخلوقات الحية تعتمد على المجال المغناطيسي للأرض في تحديد طريقها 

§ المجال المغناطيسي للأرض غير ثابت فهو متغير بصورة مستمرة مع مرور السنوات 

فالمجال المغناطيسي اليوم يختلف عما كان علية المجال المغناطيسي قبل ( 700 ) ألف سنة 

قطبي الارض المغناطيسي
مغناطيس

تقع الأقطاب المغناطيسية بالقرب من القطبين الجغرافيين الشمالي والجنوبي ويتغير موقع القطبين المغناطيسي باستمرار بمرور الوقت، وخلال آلاف السنين (أو ملايين السنين) يغير اتجاهه، فيصبح في الجنوب بدلاً من الشمال وهكذا، وهذه الظاهرة لها تأثيرها على الحياة على الأرض، ويعود سبب هذا التغيرا إلى دوران الحديد الموجود في نواة الأرض باستمرار.


القطب المغنطيسي الشمالي وهو النقطة التي تشير إليها إبرة البوصلة إلى إتجاه الشمال، ويمكن أن ينحرف هذا القطب عدة كيلومترات خلال أعوام قليلة، ففي عام 1970م كان القطب الشمالي المغنطيسي يقع بالقرب من جزيرة باترست في كندا الشمالية.

القطب المغنطيسي الجنوبي وهو النقطة التي يتجه نحوها طرف البوصلة الذي يدل على اتجاه الجنوب، ويتحرك هذا القطب حوالي ثمانية كيلو مترات في السنة، يقع هذا القطب حاليا على شاطئ ولكس لاند، وفي عام 1985 كان القطب المغناطيسي الجنوبي يقع مباشرة خارج ساحل القارة الجنوبية، بالقرب من محطة الأبحاث الفرنسية دومونت دو أورفيل على بعد حوالي 2,750كم عن القطب الجغرافي الجنوبي.


وقد درس العلماء عملية تحرك الاقطاب وتم اكتشاف حوالي 171 حالة انقلاب في القطبية المغناطيسية خلال 76 مليون سنة الماضية، منها 9 حالات يقدرون أنها حدثت خلال الأربعة ملايين سنة الماضية، كانت أطول فترة متواصلة للقطبية الاعتيادية تجاوز ثلاثة ملايين سنة، وسجلت اقصر فترة بـ خمسون ألف سنة، ويقدرون الفترة الحالية التي تمثل القطبية الاعتيادية انها مستمرة منذ ما يزيد عن سبعمائة ألف سنة.


وتؤكد الدراسات أن المجال المغنطيسي للأرض كان في الماضي أقوى بكثير مما عليه اليوم، وهو يتناقصباستمرار، وقد يأتي يوم يختفي فيه هذا المجال مما يسمح للرياح الشمسية أن تخترق غلاف الأرض مما يؤدي إلى رفع درجة الحرارة وتبخر الماء بل تفككه إلى هيدروجين وأكسجين، وقد قدرت تلك الدراسات أن تناقص قيمة المجال المغناطيسي بصورة منتظمة وبمعدل حوالي 6% سنويا منذ عام 1835، وبعملسة حسابية فإنقيمة المجال المغناطيسي ستصل إلى الصفر خلال الألفي سنة القادمة.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
شارك زملاءك من الزر أدناه لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.