عزم ثنائي القطب المغناطيسي

 عزم ثنائي القطب هو كمية موجودة في الفيزياء الكهربية والمغناطيسية وله تقريبا نفس المفهوم. و نخص هنا بالدراسة عزم ثنائي القطب المغناطيسي لملف يمر به تيار كهربي. ينشأ هذا العزم من مرور تيار كهربي داخل ملف. فيكون للملف عزم ثنائي قطب و عندما يُوضع الملف فى مجال مغناطيسي فإن هذا الجسم سوف يدور (عزم أزدواج) إلى أن يكون اتجاه عزم ثنائي القطب في نفس اتجاه المجال المؤثر عليه.

لا تخلط بين عزم الإزدواج المغناطيسي \tau و عزم ثنائي القطب m_{d} فكل منهم كمية فيزيائية مختلفة سوف نعرض الفرق بينهما بالتفصيل.

ثنائي القطب المغناطيسي

 نجد أن العزم المغناطيسي المؤثر \tau على ملف يتوقف على شدة التيار الكهربي المارة بالملف I ومساحة الملف A و عدد لفات الملف N و كثافة الفيض المؤثرة على الملف B وكذلك الزاوية المحصورة بين العمودي على الملف و المجال \theta كما بالعلاقة

\tau = NBIA~sin\theta

هناك علاقة تربط عزم الإزدواج بزاوية ميل الملف على المجال تؤدي إلى تغير قيمة العزم مع الدوران. ففي حالة أن يكون مستوى الملف موازي للمجال المغناطيسي يتحقق أقصى عزم الإزدواج. و عندما يكون مستوى الملف عمودي على المجال يكون عزم الإزدواج يساوي صفراً.

يمكن تجميع الكميات التي تخص الملف من شدة التيار الكهربي I ومساحة A و عدد لفات N في كمية واحدة تدعي عزم ثنائي القطب المغناطيسي. و يرمز لها بالرمز m_{d} كما بالعلاقة الآتية:

m_{d} =AIN

  • نجد أن عزم ثنائي القطب كمية متجهة
  • يعين اتجاهه بـ قاعدة اليد اليمنى لأمبير.
  • يكون  اتجاه عزم ثنائي القطب عمودي على مستوى التيار الكهربي المار في الملف. 
  • يمكن تخيل الملف عندما يتكون فيه العزم على أنه مغناطيس له قطبان  شمالي وجنوبي.
  • عند التعرض للمجالات المغناطيسية الخارجية  فإنه يدور الى أن يصبح فيض  الملف في نفس اتجاه الفيض المغناطيسي  الخارجي.
  • وحدته هي أمبير. متر مربع
عزم ثنائي القطب

العوامل التي يتوقف عليها m_{d}

  • تيار كهربي I
  • مساحة الملف A
  • عدد اللفات N

العوامل التي لا يتوقف عليها m_{d}

  • المجال المغناطيسي الخارجي B
  • الزاوية المحصورة بين الملف و المجال الخارجي \theta

مزيد من التفاصيل على العزم ثنائي القطب و عزم الإزدواج المغناطيسي في هذا الفيديو

أهمية عزم ثنائي القطب

تعتبر هذه المعادلة \tau = NBIA~sin\theta هي أساس لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية (دورانية على الخصوص). و يبني على فكرة عزم الإزدواج المغناطيسي الناشئ بسبب مرور تيار كهربي في ملف يوجد داخل فيض مغناطيسي عديد من الأجهزة. هذه الأجهزة مثل الموتور و أجهزة القياس الكهربي ( الجلفانومتر –الأميتر– الفولتميتر)

اختبار على الدرس

فيديو الدرس

دروس الفصل الثاني

This Post Has One Comment

  1. RS رد 24 يونيو 2023

    معلومات مبهرررة وجميلة ومختصرة ومفيدة، جهود مباركة وكلّ الشكر

رأيك يهمنا