Electromagnetic Induction PDF

‫التحريض الكهرطيسي‬ ‫‪3‬‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫يفس ُر تجريبيّاً تولي َد التيّا ِر‬ ‫٭ ٭ ِّ‬ ‫تحرض‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫َّ‬ ‫يذكر قانونَي التحريض‬ ‫٭٭ ُ‬ ‫الكهرطيسي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫يفس ُر عالقا ِ‬ ‫ت التَّحريض‬ ‫٭ ٭ ِّ‬ ‫الكهرطيسي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫ف تطبيقا ِ‬ ‫ت التَّحريض‬ ‫٭ ٭ َّ‬ ‫يتعر ُ‬ ‫الكهرطيسي في ِ‬ ‫حياته اليوميّة‪...

‫التحريض الكهرطيسي‬ ‫‪3‬‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫يفس ُر تجريبيّاً تولي َد التيّا ِر‬ ‫٭ ٭ ِّ‬ ‫تحرض‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫َّ‬ ‫يذكر قانونَي التحريض‬ ‫٭٭ ُ‬ ‫الكهرطيسي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫يفس ُر عالقا ِ‬ ‫ت التَّحريض‬ ‫٭ ٭ ِّ‬ ‫الكهرطيسي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫ف تطبيقا ِ‬ ‫ت التَّحريض‬ ‫٭ ٭ َّ‬ ‫يتعر ُ‬ ‫الكهرطيسي في ِ‬ ‫حياته اليوميّة‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫٭ ٭يو ِّ‬ ‫حريض الذّ‬ ‫ح الت َّ‬ ‫اتي‪.‬‬ ‫َ‬ ‫ض ُ‬ ‫ّ‬ ‫٭٭ ِ‬ ‫يستنت ُج عالقة ذاتية وشيعة‪.‬‬ ‫يستنت ُج عبار َة الط ّ ِ‬ ‫٭٭ ِ‬ ‫اقة‬ ‫المخت َزنة في‬ ‫الكهرطيسيّة ُ‬ ‫الوشيعة‪.‬‬ ‫ِ‬ ‫٭ ٭يثمِّ ُن تطبيقات التَّحريض‬ ‫الكهرطيسي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﻤﻔﺘﺎﺣﻴﺔ‪:‬‬ ‫٭ ٭‪.‬‬ ‫كهرطيسي‬ ‫تحريض‬ ‫٭٭‬ ‫ٌ‬ ‫ٌّ‬ ‫ض‬ ‫٭ ٭تي ّ ٌار‬ ‫ٌّ‬ ‫تحر ٌ‬ ‫كهربائي مُ ّ‬ ‫ض‬ ‫٭ ٭حق ٌل‬ ‫مغناطيسي مُ ِّ‬ ‫ٌّ‬ ‫تحر ٌ‬ ‫تحرضة ٌ‬ ‫حركة ٌ كهربائيّة ٌ مُ ِّ‬ ‫٭ ٭ق َّوةٌ مُ ِّ‬ ‫٭ ٭مول ِّ ٌد‬ ‫جيبي‬ ‫ب‬ ‫٭ ٭تي ّ ٌار مُتنا ِو ٌ‬ ‫ٌّ‬ ‫حر ٌك‬ ‫٭ ٭مُ ِّ‬ ‫ارات فوكو‬ ‫٭ ٭تي ّ ُ‬ ‫ذاتي‬ ‫٭٭‬ ‫ٌ‬ ‫تحريض ٌّ‬ ‫٭ ٭ذاتيّة ُ الوشيعةِ‬ ‫٭ ٭طاقة ٌ كهرطيسيَّة‪.‬‬ ‫‪104‬‬ ‫اقــة والســيَّما الط ّ ِ‬ ‫المتزايــ ِد علــى الط َّ ِ‬ ‫فــي ظــ ِّل الطّلــ ِ‬ ‫اقــة الكهربائي َِّــة تــزدادُ‬ ‫ب ُ‬ ‫الحاجـة ُ للبحـ ِ‬ ‫ـتثمار المصــاد ِر الطّبيعيّـ ِـة‬ ‫ث عــن مصـ َ‬ ‫ـادر جديــد ٍة لهــا‪ ،‬وقــد تـ َّم اسـ ُ‬ ‫ـاح للحصــو ِل علــى الطّاقــة والسـيَّما النّظيفـ ِـة منهــا‪ ،‬فبُنيَ ِ‬ ‫ت ُّ‬ ‫الســدودُ‬ ‫والريـ ِ‬ ‫كالميــا ِه ّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ـات لتحويـ ِل الطّاقــة الميكانيكيَّــة للمـ ِـاء إلــى طاقـ ٍـة‬ ‫ووض َعــت علــى‬ ‫فتحاتهــا عنفـ ٌ‬ ‫كهربائيَّــة‪ ،‬فمــا مبــدأ ُ عم ـ ِل هــذه العنفــا ِ‬ ‫ت؟‬ ‫الكهربائي والحصو ِل على الطَّاقة الكهربائيَّة‪.‬‬ ‫وما مبدأ ُ تولي ِد التيّا ِر‬ ‫ّ‬ ‫قانون فارداي‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫أجرب وأستنتج‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫تجربة (‪)1‬‬ ‫المواد الالزمة‪ :‬حقيبة ُ المغناطيسيّة‪.‬‬ ‫خطوات التجربة‪:‬‬ ‫ضحة بال َّ‬ ‫ب الدّار َة المو َّ‬ ‫شكل‪.‬‬ ‫‪1 .1‬أركِّ ُ‬ ‫س الميكــرو أمبيــر‪،‬‬ ‫ـب مُؤ ّشـ َـر مقيــا ِ‬ ‫ب أحـ َد قطبَــي المغناطيـ ِ‬ ‫‪2.2‬أقـ ّـر ُ‬ ‫س مــن أحـ ِد وج َهــي الوشــيعة وفــق محو ِرهــا‪ ،‬وأراقـ ُ‬ ‫مــاذا أ ُ ِ‬ ‫الحـ ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫س‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫المغناطيس عن َد أح ِد الوج َهين‪،‬‬ ‫ت‬ ‫وأراقب مؤ ّش َر المقيا ِ‬ ‫‪3.3‬أثبِ ّ ُ‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫وأراقب مؤ ّش َر المقياس‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫المغناطيس عن ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫وجه الوشيعة‪،‬‬ ‫‪4 .4‬أ ُ ِبع ُد‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫الســابقة بتقري ـ ِ‬ ‫س خــا َل زم ـ ٍن أق ـ َّل (زيــادة ســرعة تقريــب وإبعــاد المغناطيــس)‪،‬‬ ‫ب وإبعــا ِد المغناطي ـ ِ‬ ‫‪5.5‬أكـ ّـر ُر التّجربــة ّ‬ ‫ث لمؤ ِّش ـ ِر المقيــاس؟‬ ‫مــا الــذي يحــد ُ‬ ‫‬ ‫‪+‬‬ ‫‬ ‫‪+‬‬ ‫‬ ‫‪+‬‬ ‫‪105‬‬ ‫تجربة (‪)2‬‬ ‫المواد الالزمة‪ :‬وشــيعتا ِن – مو ِل ّـ ُد تيّــا ٍر مُتنــا ِو ٍ‬ ‫ب جيبــي– مول ِّـ ُد تيّــا ٍر مُ ِ‬ ‫ـل–‬ ‫ـاح كهربائـ ٌّ‬ ‫ـي– أســا ُك توصيـ ٍ‬ ‫تواصـ ٍ‬ ‫ـل‪ِ -‬مصبـ ٌ‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫ـاس ميلــي أمبيــر‪.‬‬ ‫مقيـ ُ‬ ‫خطوات التجربة‪:‬‬ ‫ِ‬ ‫الوشيعة األولى بمأخ ٍذ لمول ّ ِد تيّا ٍر كهربائي مُتنا ِو ٍ‬ ‫ب جيبي‪.‬‬ ‫‪1 .1‬أص ُل طرفَي‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫بوســاطة أســا ِك‬ ‫الوشــيعة األولــى‪ ،‬وأصــ ُل طرفَيهــا‬ ‫محورهــا مُنطبِ قــاً علــى محــو ِر‬ ‫أضــع الوشــيعةَ الثَانيــة ليكــو َن‬ ‫‪2.2‬‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫صبــاح الكهربائــي ِ‬ ‫التوصيــ ِل إلــى ِ‬ ‫س ميكــرو أمبيــر‪.‬‬ ‫الم‬ ‫ومقيــا ِ‬ ‫ِ‬ ‫ّ‬ ‫صباح الكهربائي‪ ،‬ومقياس الميلي أمبير في َّ‬ ‫ِ‬ ‫الدارة الثّانية‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫وأراقب ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫الم‬ ‫الوشيعة األولى‪،‬‬ ‫أغلق دار َة‬ ‫َ‬ ‫ُ‬ ‫‪ُ 3.3‬‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫ِّ‬ ‫المتنا ِوب‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫الم ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫‪ِّ 4 .4‬‬ ‫أكر ُر التّجربةَ ّ‬ ‫تواص ِل بمول ِد التيّا ِر ُ‬ ‫السابقةَ بع َد استبدا ِل مول ِد التيّا ِر ُ‬ ‫‪mA‬‬ ‫النَّتيجةُ‪:‬‬ ‫ُّ‬ ‫ـار كهربائـ ٌّـي فــي الـ ّد ِ‬ ‫الرغـم ِ مــن عــدم ِ وجــو ِد‬ ‫ارة الثّانيـ ِـة الحاويـ ِـة علــى مصبــا ٍ‬ ‫ح ومقيــاسِ ميلــي أمبيــر علــى َّ‬ ‫•تولـ ُد تيّـ ٌ‬ ‫ُمولِّ ـ ٍد فيهــا‪ ،‬لــذا نقــو ُل أ َّن التيّــارَ المُتولِّ ـ َد فــي الـ َّـد ِ‬ ‫ـي‪ ،‬ويُدعــى بالتيّــا ِر‬ ‫ارة الثّانيـ ِـة نات ـ ٌج عــن الت َّحري ـ ِ‬ ‫ض الكهرطيسـ ّ‬ ‫ـي المُتحـ ِّـرض‪.‬‬ ‫الكهربائـ ّ‬ ‫أفس ُر هذه الظّاهرة‪:‬‬ ‫كيف ِ ّ‬ ‫َ‬ ‫َّ‬ ‫س أو إبعــادَه يــؤدِّي إلــى تغيُّــر التّدف ُّ‬ ‫ـي (بال ّزيــادة أو بالنّقصــان) وبالتّالــي تنشـأ ُ قـ ّـوةٌ‬ ‫‪1 .1‬‬ ‫ـ‬ ‫المغناطيس‬ ‫ـق‬ ‫ـ‬ ‫ـ‬ ‫المغناطي‬ ‫ـب‬ ‫ـ‬ ‫تقري‬ ‫إن‬ ‫ِ‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫المتحـ ِّـرض‪.‬‬ ‫حركـة ٌ كهربائي ّـة ٌ مُ ِّ‬ ‫مُ ِّ‬ ‫تحرضــة تسـبِّ ُ‬ ‫ـي ٌ‬ ‫ب مـ َ‬ ‫ـرور التيّــا ِر الكهربائـ ّ‬ ‫ـن طرفَــي الوشـ ِ‬ ‫ـيعة الثّانيــة وانحــرا ِ‬ ‫‪2.2‬إ ّن إضــاء َة ِ‬ ‫س الميكــرو أمبيــر‪ ،‬فيهــا يــد ُّل‬ ‫ف مؤ ِّش ـ ِر مقيــا ِ‬ ‫المصبـ ِ‬ ‫ـاح الموصــو ِل بيـ َ‬ ‫ك أيِّ مــن الوشــيعتَين‪ ،‬ويعلِّ ـ ُل ذلــكَ َّ‬ ‫علــى نشـ ِ‬ ‫الرغــم مــن عــدم ِ تحري ـ ِ‬ ‫أن الوشــيعةَ األولــى‬ ‫ض علــى َّ‬ ‫ـوء تيّــا ٍر مُتحـ ِّـر ٍ‬ ‫ُّ‬ ‫ّ‬ ‫محركـة ٌ‬ ‫ـي الــذي يجتـ ُ‬ ‫ـاز الوشــيعةَ الثّانيــة‪ ،‬وتتول ّـ ُد قـ ّـوةٌ ِّ‬ ‫تولــد حقـا ً مغناطيســيّاً مُتنا ِوبـاً جيبي ّـاً فيتغيّـ ُـر التّدفــق المغناطيسـ ّ‬ ‫المتحـ ِّـرض‪.‬‬ ‫كهربائي ّـة ٌ مُ ِّ‬ ‫تحرضــة تس ـبِّ ُ‬ ‫ـي ُ‬ ‫ب مـ َ‬ ‫ـرور التيّــا ِر الكهربائـ ّ‬ ‫قانون فارداي‬ ‫ُ‬ ‫ُّ‬ ‫ٍ َّ ٍ‬ ‫ـار‬ ‫•يتول ّـ ُد تيّـ ٌ‬ ‫ـار كهربائــي ُمتحـ ِّـر ٌ‬ ‫ـي الّــذي يجتازُهــا ويــدومُ هــذا التيّـ ُ‬ ‫ض فــي دارة ُمغلقــة إذا تغيّـ َـر التّدفــق المغناطيسـ ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ـي المحـ ّـرض‪.‬‬ ‫بــدوام ِ تغي ُّـ ِر التّدفــق لينعــدم عنــد ثبــات التدفــق المغناطيسـ ّ‬ ‫‪106‬‬ ‫قانون لنز‪:‬‬ ‫أجرب وأستنتج‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫ـي مُ ِ‬ ‫ـل–‬ ‫ـاس ميلــي أمبيــر صفـ ُـره فــي الوســط – مأخـ ُذ تيّــا ٍر كهربائـ ٍّ‬ ‫تواصـ ٍ‬ ‫المواد الالزمة‪ :‬وشــيعة ٌ – أســا ُك توصيـ ٍ‬ ‫ـل – مقيـ ُ‬ ‫ـاقولي‪..‬‬ ‫إبــرةٌ مغناطيســيّة ٌ حاملُهــا شـ‬ ‫ّ‬ ‫خطوات التجربة‪:‬‬ ‫سلس ِل وشيعة‪ ،‬مقياس الميكرو أمبير‪ ،‬قاطعة‪.‬‬ ‫بين طرفَي المولّد على الت ّ ُ‬ ‫‪1 .1‬أص ُل َ‬ ‫وأراقب جهةَ انحرا ِ‬ ‫‪ِ 2.2‬‬ ‫ِّ‬ ‫ف مؤ ِّش ِر المقياس‪.‬‬ ‫وأحددُ الوج َه ال ّشمالي والوجه الجنوبي للوشيعة‪،‬‬ ‫أغل ُق الدارة‪،‬‬ ‫ُ‬ ‫الم ِ‬ ‫تواصل‪ ،‬وأعي ُد إغال َق الدّارة من جديد‪.‬‬ ‫‪ُ 3.3‬‬ ‫أرفع مأخ َذ التيّا ِر ُ‬ ‫ب مــن الوشـ ِ‬ ‫ـب جه ـةَ انحــرا ِ‬ ‫س‬ ‫ف مؤ ّش ـ ِر المقيــا ِ‬ ‫ـق محو ِرهــا قطب ـاً شــمالياً لمغناطي ـ ٍ‬ ‫ـيعة وفـ َ‬ ‫‪4 .4‬أقـ ّـر ُ‬ ‫س مُســتقيم‪ ،‬وأراقـ ُ‬ ‫ـددُ الوج ـ َه ال ّشــمالي والوج ـ َه الجنوبــي للوشـ ِ‬ ‫ـيعة‪ ،‬عندَئ ـ ٍذ مــاذا أ ُ ِ‬ ‫الغلفانــي‪ ،‬وأحـ ِّ‬ ‫الح ـ ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫س؟ وأحـ ِّـد ُد‬ ‫ـا‬ ‫ـ‬ ‫المقي‬ ‫ر‬ ‫ـ‬ ‫مؤش‬ ‫ف‬ ‫ـرا‬ ‫ـ‬ ‫انح‬ ‫ـة‬ ‫ـ‬ ‫جه‬ ‫ـى‬ ‫ـ‬ ‫عل‬ ‫أ‬ ‫ـر‬ ‫ـ‬ ‫يط‬ ‫ـاذا‬ ‫ـ‬ ‫م‬ ‫ـيعة‪،‬‬ ‫ـ‬ ‫الوش‬ ‫ـه‬ ‫ـ‬ ‫وج‬ ‫ـن‬ ‫ـ‬ ‫ع‬ ‫س‬ ‫ـ‬ ‫للمغناطي‬ ‫ـمالي‬ ‫ـ‬ ‫ش‬ ‫ال‬ ‫ـب‬ ‫ـ‬ ‫القط‬ ‫‪5.5‬أ ُ ِبعـ ُد‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫ّ ِ‬ ‫ِ‬ ‫َ‬ ‫الوجـ َه ال ّشــمالي والوجـ َه الجنوبــي للوشــيعة‪ ،‬عن ِدئـ ٍذ مــاذا أ ُ ِ‬ ‫الحـ ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪φ‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪φ‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪φ‬‬ ‫‪φ′‬‬ ‫‪107‬‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫الشــمالي مــن أح ـ ِد وجهَــي الوشـ ِ‬ ‫ـب القط ـ ِ‬ ‫تحرض ـاً فيول ّـ ُد بــدو ِره حق ـا ً‬ ‫ب ّ‬ ‫ـيعة يولِّـ ُد فيهــا تيّــاراً كهربائيّ ـاً ُم ِّ‬ ‫•إنّ تقريـ َ‬ ‫تحرضــاً‪ ،‬جهتُــه بعكــسِ ِ‬ ‫حــرض الــذي َّقربنــاه مــن ِ‬ ‫وجــه‬ ‫جهــة الحقــلِ النّاجــم عــن المغناطيــس المُ ِّ‬ ‫مغناطيســيّاً ُم ِّ‬ ‫ـي‪.‬‬ ‫الوشــيعة‪ ،‬وكذلــك األمــر بالنّســبة إلــى تقريــب القطــب الجنوبـ ّ‬ ‫الشــمالي للمغناطيــس المُحـ ِّـرض عــن أحـ ِد وجهَــي الوشـ ِ‬ ‫•إنّ إبعــاد َ القطـ ِ‬ ‫ـيعة يــؤدّي إلــى تولُّــد تيّــا ٍر ُمتحـ ِّـرضٍ فــي‬ ‫ب ّ‬ ‫الوشـ ِ‬ ‫ـق جهتُــه مــع جهـ ِـة الحقـلِ النا ِجــم عــن المغناطيـسِ المُحـ ِّـرض‪،‬‬ ‫ـيعة يولّــد بــدو ِره حقـا ً مغناطيســيّاً ُم ِّ‬ ‫تحرضـاً تتفِّـ ُ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ـي‪.‬‬ ‫وكذلــك األمـ ُـر بالنّســبة إلــى إبعــاد القطـب الجنوبـ ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ـي الّــذي‬ ‫•إنّ التيّــارَ المُتحـ ِّـرض يُ ِ‬ ‫ـس سـ َ‬ ‫ظهـ ُـر أفعــاال ً تعاكـ ُ‬ ‫ـبب حدوثــه‪ ،‬فالوشــيعة ُ تســعى إلنقــاصِ التّدفــق المغناطيسـ ّ‬ ‫يجتازُهــا فــي حــا ِل تزايـ ِد التّدفُّــق المغناطيســي المٌحـ ِرض النّاجــم عــن تقريــب المغناطيــس‪ ،‬وتســعى لزيـ ِ‬ ‫ـادة التّدفُّــق‬ ‫ّ‬ ‫المغناطيســي الــذي يجتازُهــا فــي حالـ ِـة إنقــاصِ التّدف ُّ‬ ‫ـي المُحـ ِّـرض النّاجــم عــن إبعــا ِد المغناطيــس‪.‬‬ ‫ـ‬ ‫المغناطيس‬ ‫ـق‬ ‫ـ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫قانون لنز‬ ‫ُ‬ ‫تحرض في ٍ‬ ‫ِ‬ ‫بب الذي أدّى إلى ِ‬ ‫دارة ُمغلَّفة تكونُ بحي ُ ِ‬ ‫حدوثه‪.‬‬ ‫س َّ‬ ‫•إنّ جهة َ التيّار المُ ِّ‬ ‫الس َ‬ ‫ث يُنت ُج أفعاال ً تعاك ُ‬ ‫تحرضة‪:‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫الم ِّ‬ ‫َّ‬ ‫حركة الكهربائ ّية ُ‬ ‫القوة ُ‬ ‫•إنّ مــرورَ تيّــا ٍر كهربائــي فــي أيِّ ٍ‬ ‫تحرضـ ٍـة ‪ . f‬فما‬ ‫حركـ ٍـة كهربائيّـ ٍـة ُم ِّ‬ ‫ـع مولِّـ ِد فيهــا يمتــاز ُ بقـ ّـو ٍة ُم ِّ‬ ‫دارة ُمغلقــة يكافــئُ وضـ َ‬ ‫َّ ّ‬ ‫تحرضة؟‬ ‫حركــة الكهربائيّــة المُ ِّ‬ ‫ـف عليهــا القـ َّوةُ المُ ِّ‬ ‫العوامـ ُل التــي تتوقـ ُ‬ ‫نشاط (‪:)1‬‬ ‫مقياس ميلي فولت‪.‬‬ ‫س الميكرو أمبير في التَّج ِربة (‪)1‬‬ ‫‪1 .1‬أستبد ُل بمقيا ِ‬ ‫َ‬ ‫المتولِّــدة ‬ ‫الم ِّ‬ ‫الم ِّ‬ ‫ـق محــو ِر الوشــيعة‪ ،‬وأسـ ّ‬ ‫ـس وفـ َ‬ ‫‪2.2‬أقـ ّـر ُ‬ ‫تحرضــة ُ‬ ‫حركــة الكهربائيّــة ُ‬ ‫ج ُل القيمـةَ العظمــى للقـ َّو ِة ُ‬ ‫ب المغناطيـ َ‬ ‫‪ f 1‬التــي نقرؤهــا علــى مقيــاس الميلــي فولــت‪.‬‬ ‫الم ِ‬ ‫ـق بالمغناطيــس مغناطيس ـاً آخـ َـر مُ ِ‬ ‫ث ِ‬ ‫تماثلــة علــى‬ ‫‪3.3‬أعي ـ ُد التَّج ِرب ـةَ حي ـ ُ‬ ‫ماث ـا ً لــه بشـ ٍ‬ ‫ـق فيــه األقطـ ُ‬ ‫ـكل تنطبـ ُ‬ ‫ألصـ ُ‬ ‫ـاب ُ‬ ‫المغناطيســين وفــق محــور الوشــيعة خــا َل ال ّزمــن ِ‬ ‫ِ‬ ‫العظمــى‬ ‫ب جمل ـةَ‬ ‫نفســه تقريب ـاً‪ ،‬وأســجِّ ُل القيم ـةَ ُ‬ ‫بعضهــا‪ ،‬وأقـ ِّـر ُ‬ ‫َ‬ ‫تحرضــة بقراءتهــا علــى مقيــاس الميلــي فولــت ولتكــن ‪. f 2‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫المح ِّركــة الكهربائيّــة ُ‬ ‫للق ـوَّة ُ‬ ‫ـف‬ ‫الســابقة بمغناطي ـ ٍ‬ ‫ـق محو ِرهــا بزم ـ ٍن أق ـ َّل بحي ـ ُ‬ ‫س واح ـ ٍد‪ِّ ،‬‬ ‫ـح نصـ َ‬ ‫‪4 .4‬أعيــد التَّج ِربــة َّ‬ ‫ث يصبـ ُ‬ ‫وأقربــه مــن الوشــيعة وفـ َ‬ ‫تحرضــة ‪ . f 3‬مــاذا أ ُ ِ‬ ‫الح ـ ُ‬ ‫ظ؟ ومــاذا‬ ‫الم ِّ‬ ‫مــا كا َن عليــه تقريب ـاً‪ ،‬وأســجِّ ُل القيم ـةَ ُ‬ ‫المح ِّركــة الكهربائيّــة ُ‬ ‫العظمــى للق ـوَّة ُ‬ ‫ـتنتج؟ ‬ ‫أسـ ُ‬ ‫‪108‬‬ ‫‪+ 20.0‬‬ ‫‪+ 10.0‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪+ 20.0‬‬ ‫‪+ 10.0‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪i‬‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫تحرضة ‪: f‬‬ ‫•‬ ‫تتناسب الق َّوة المُح ّ ِركة الكهربائيّة المُ ِّ‬ ‫ُ‬ ‫حرض ‪. dU‬‬ ‫مع تغيّر التدفق‬ ‫المغناطيسي المُ ِّ‬ ‫‪1 .1‬طرداً َ‬ ‫ّ‬ ‫حرض ‪. dt‬‬ ‫مع زم ِن تغيُّر التّدفُّق‬ ‫المغناطيسي المُ ِّ‬ ‫‪2.2‬عكساً َ‬ ‫ّ‬ ‫سبق يمكنُنا أن نعبِّ َر رياضياً عن قانو ِن فارداي بالعالقة اآلتية‪:‬‬ ‫• ً‬ ‫بناء على ما َ‬ ‫‪dU‬‬ ‫‪f = - dt‬‬ ‫مع قانو ِن لنز‪.‬‬ ‫ث‬ ‫•حي ُ‬ ‫السالبة َ‬ ‫تنسجم اإلشارة ّ‬ ‫ُ‬ ‫‪109‬‬ ‫حركــة الكهربائ ّيــة‬ ‫تحــرض‬ ‫الم‬ ‫الم ِّ‬ ‫ِّ‬ ‫َّ‬ ‫والقــوة ُ‬ ‫التعليــل اإللكترونــي لنشــوء الت ّيــار ُ‬ ‫تحر ضــة‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫السك َتين ال ّتحريض ّية‬ ‫تجربة ّ‬ ‫ق ِ‬ ‫مقياس ميكرو أمبير‪.‬‬ ‫ناقلة ٌ –‬ ‫الالزمة‪ :‬مغناطيس‬ ‫المواد‬ ‫نضوي – س ّكتان معدنيّتان أفقيّتان مُتوا ِزيتان – سا ٌ‬ ‫ّ‬ ‫ٌ‬ ‫ُ‬ ‫خطوات التجربة‪:‬‬ ‫ِّ‬ ‫ضحــة بال َّ‬ ‫السـ ّكتَين الكهرطيسـيَّة مقيــاس الميكــرو أمبيــر‪ ،‬كمــا فــي الـدّارة المو َّ‬ ‫شــكل‬ ‫‪1 .1‬أســتبد ُل بالمولــد فــي تجربـ ِـة ّ‬ ‫المجــا ِور‬ ‫ُ‬ ‫‪20‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪mA 15‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪2.2‬أدحرج الساق النّاقلة على الس َّ‬ ‫انحراف مُؤ ِّشر مقياس الميكرو أمبير‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫أفس ُر ذلك‪.‬‬ ‫وأراقب‬ ‫كتَين‪،‬‬ ‫َ‬ ‫ظ؟ ّ‬ ‫ّ‬ ‫ُ ّ‬ ‫ُ‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫تحرض‪.‬‬ ‫ينحرف مؤ ّش ُر مقياسِ الميكرو أمبير دليلَ مرور تيّار‬ ‫•‬ ‫كهربائي ُم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫ّ‬ ‫ـوط الحقــل المغناطيســي‪ ،‬فــإ َّن اإللكترونـ ِ‬ ‫الســاق بسـ ٍ‬ ‫ـرعة ثابتـ ٍـة عموديّ ـ ًا علــى خطـ ِ‬ ‫•عن ـ َد تحري ـ ِ‬ ‫ـات الحـ ّـرة َ فــي‬ ‫ك َّ‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫ـع لتأثيـ ِر‬ ‫الســاق سـ َّ‬ ‫الســرعة وســطيّاً‪ ،‬ومـ َ‬ ‫ـي المُنتظَــم فإنّهــا تخضـ ُ‬ ‫ـتتحر ُك بهــذه ّ‬ ‫ّ‬ ‫ـع خضوعهــا لتأثيــر الحقــل المغناطيسـ ّ‬ ‫‪v‬‬ ‫‪v‬‬ ‫الق َّوة المغناطيسيّة‪F = evv / B :‬‬ ‫ب‬ ‫ـات الحـ ّـرة فــي َّ‬ ‫وبتأثي ـ ِر هــذه الق ـ َّوة تتحـ َّـر ُك اإللكترونـ ُ‬ ‫الســاق وتتول ّـ ُد قـ ّـوةٌ ُم ِّ‬ ‫حرك ـة ٌ كهربائيّ ـة ٌ تحريضيّ ـة ٌ تســبّ ُ‬ ‫مــرور تيــا ٍر كهربائــي ُمتحـ ِّـرض عبــر الـ ّدارة المغل َقــة‪ ،‬جهتُــه االصطالحيــة بعكـسِ جهـ ِـة حركــة اإللكترونـ ِ‬ ‫ـات الحـ َّـرة؛‬ ‫ّ‬ ‫َ ّ‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫س جهـ ِـة الق ـ َّو ِة المغناطيســيّة‪.‬‬ ‫ـ‬ ‫أي بعك ِ‬ ‫ّ‬ ‫•عن َد فت ِح ال ّدارة‪:‬‬ ‫الســاق بسـ ِ‬ ‫عنـ َد تحريـ ِ‬ ‫ـرعة ‪ v‬علــى سـ ّكتَين معزولتَيــن‬ ‫ك ّ‬ ‫ٍ‬ ‫مغناطيســي تنشــأ ُ القــوَّة‬ ‫منطقــة يســودُها حقــ ٌل‬ ‫فــي‬ ‫ٌّ‬ ‫اإللكترونــات‬ ‫المغناطيســيَّة وبتأثيــ ِر هــذ ِه القــ َّو ِة تنتقــ ُل‬ ‫ُ‬ ‫الحـ ّـرةُ مــن ِ‬ ‫ـب شــحنةً‬ ‫أحــد طرفَــي ّ‬ ‫الســاق الــذي يكتسـ ُ‬ ‫َّ‬ ‫ـم فــي الطــر ِ‬ ‫مُ ِ‬ ‫ـب‬ ‫ف اآلخ ـ ِر الــذي يكتسـ ُ‬ ‫وجب ـةً‪ ،‬وتتراكـ ُ‬ ‫الســاق فرقـاً فــي الكمو ِن‬ ‫ـن طرفَــي ّ‬ ‫شــحنةً ســالبةً فينشـأ ُ بيـ َ‬ ‫تحرضــة‪f = U ab :‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫المح ِّركـةَ الكهربائي ّـةَ ُ‬ ‫يمث ّـ ُل القـ َّو َة ُ‬ ‫‪110‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‬‫‪-- --‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪++ ++‬‬ ‫الكهرطيسي‪:‬‬ ‫تطبيقاتُ ال ّتحريض‬ ‫ّ‬ ‫‪1.‬مبدأُ المو ِّلد‪:‬‬ ‫تجربة‪:‬‬ ‫ث الدّارة مُغلَقة‪.‬‬ ‫الس ّكتَين التَّحريضيّة حي ُ‬ ‫أعي ُد تجربةَ ّ‬ ‫ِ‬ ‫ِّ‬ ‫ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫ُ‬ ‫ـعاع الحق ـ ِل المغناطيســي‪ ،‬وأالح ـ ُ‬ ‫س‬ ‫ـراف مؤش ـ ِر مقيــا ِ‬ ‫ظ انحـ َ‬ ‫أحــر ُك السَّ ــا َق بســرعة ثابتــة ‪ v‬تقريب ـاً عموديَّــة علــى ُشـ ِ‬ ‫ّ‬ ‫الميلــي فولــت‪.‬‬ ‫‪1 .1‬ما الطّاقة ُ التي ق ُِّدمَت للسَّ اق؟‪.‬‬ ‫حركتها على الس َّ‬ ‫ِ‬ ‫تناقص؟‬ ‫كتَين أم‬ ‫طح الذي‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫‪2.2‬أزدادَ السَّ ُ‬ ‫ُ‬ ‫تمسحه السَّ اق أثناء َ‬ ‫‪40‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪0‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪b‬‬ ‫‪mA 30‬‬ ‫‪e‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪a‬‬ ‫‪e‬‬ ‫لندرس نظري ًا تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائ ّية‪:‬‬ ‫ك السَّ ــاق بسـ ٍ‬ ‫عنـ َد تحريـ ِ‬ ‫ـي‬ ‫المنتظَــم ‪ B‬خــا َل فاصـ ٍ‬ ‫ـرعة ثابتـ ٍـة ‪ v‬عموديّــة علــى ُشـ ِ‬ ‫ـي ُ‬ ‫ـل زمنـ ّ‬ ‫ـعاع الحقـ ِل المغناطيسـ ّ‬ ‫ق مســافةَ‪:‬‬ ‫الســا ُ‬ ‫‪ ،‬تنتقـ ُل ّ‬ ‫‪Tt‬‬ ‫‪Tx = vTt‬‬ ‫طح بمقدا ِر‪:‬‬ ‫يتغي ّ ُر السَّ ُ‬ ‫يتغي َُّر التّدف ُّ ُق بمقدا ِر‪:‬‬ ‫‪Ts = LTx‬‬ ‫‪Ts = LvTt‬‬ ‫‪Tz = BTs = BLvTt‬‬ ‫المطلَقة‪:‬‬ ‫حركة ٌ كهربائيّة ٌ مُ ِّ‬ ‫فتتول ّ ُد ق َّوةٌ مُ ِّ‬ ‫تحرضة قيمتُها ُ‬ ‫‪TU‬‬ ‫‪f = Tt‬‬ ‫‪BLoTt‬‬ ‫‪f = Tt‬‬ ‫‪f = BLv‬‬ ‫‪111‬‬ ‫ض ش ّدت ُه‪:‬‬ ‫يمر تي ّ ٌار‬ ‫كهربائي مُ ِّ‬ ‫وبما أ ّن الدّار َة مُغلَقة ٌ ُّ‬ ‫ٌّ‬ ‫تحر ٌ‬ ‫‪f‬‬ ‫‪i= R‬‬ ‫‪BLv‬‬ ‫‪i= R‬‬ ‫فتكو ُن االستطاعة ُ الكهربائيّة النّاتجة‪:‬‬ ‫‪P = fi‬‬ ‫‪BLv‬‬ ‫) ‪P = (BLv) # ( R‬‬ ‫‪B 2 L2 v 2‬‬ ‫‪p= R‬‬ ‫الســاق بسـ ِ‬ ‫ولكــن عن ـ َد تحري ـ ِ‬ ‫المس ـبِّبة لنشــوء‬ ‫ـرعة ‪ v‬تنش ـأ ُ ق ـ َّوةٌ كهرطيســيّة ٌ‪ ،‬جهتُهــا بعك ـ ِ‬ ‫س جهـ ِـة حركــة ّ‬ ‫ك ّ‬ ‫الســاق ُ‬ ‫ٍ‬ ‫ـتطاعة ميكانيكيّــة‬ ‫ـب علــى هــذه القـوَّة الكهرطيســيّة بصــرف اسـ‬ ‫ـب التغلّـ ُ‬ ‫المتحـ ِّـرض‪ ،‬والســتمرا ِر تول ّـ ِد التيّــار يجـ ُ‬ ‫التيّــار ُ‬ ‫‪. Pl‬‬ ‫‪P l = Fv‬‬ ‫لدينا‪:‬‬ ‫لكنَّ‪:‬‬ ‫‪r‬‬ ‫‪F = iLB Sin 2‬‬ ‫‪F = iLB‬‬ ‫‪BLv‬‬ ‫‪i= R‬‬ ‫ض‪:‬‬ ‫ِّ‬ ‫نعو ُ‬ ‫‪BLv‬‬ ‫)‪F = R (LB‬‬ ‫‪B 2 L2 v‬‬ ‫‪F= R‬‬ ‫‪B 2 L2 v‬‬ ‫‪P l = Fv = R v‬‬ ‫‪B 2 L2 v 2‬‬ ‫‪Pl = R‬‬ ‫ِ‬ ‫وبموازنة العالقتَين نج ُد أنّ‪:‬‬ ‫‪Pl = P‬‬ ‫ٍ‬ ‫الكثيــر مــن‬ ‫طاقــة كهربائي ّ ٍــة‪ ،‬وهــو المبــدأ ُ الــذي يعتمــ ُد عليــه‬ ‫وبهــذا تكــو ُن قــد تحوَّلــت الطّاقــة الميكانيكيّــة إلــى‬ ‫ُ‬ ‫المولِّــدا ِ‬ ‫ت الكهربائيّــة‪.‬‬ ‫‪112‬‬ ‫الجيبي ( ‪AC‬‬ ‫تناوب‬ ‫ار ُ‬ ‫الم ِ‬ ‫‪2.‬مو ِّل ُد الت ّي ِ‬ ‫ّ‬ ‫أحادي ّ‬ ‫الطور)‬ ‫يتكو ُن من إطا ٍر مؤلَّفٍ من ‪ N‬لفة ‬ ‫وصفُه‪ّ :‬‬ ‫مُ ِ‬ ‫تماثلــة‪ ،‬مســاحة ُ ك ٍّل منهــا ‪ ، s‬أســاكُه ناقلــة ٌ ومعزولــة ُ و مَلفوفــة ٌ باالت ّجــاه‬ ‫ِ‬ ‫ٍ‬ ‫ـي مُنتظَــم ‪، Bv‬‬ ‫ذاتــه‪ ،‬يـ ُ‬ ‫ـدور حــو َل محــو ٍر فــي منطقــة يســودُها حق ـ ٌل مغناطيسـ ّ‬ ‫ـور الـ َّ‬ ‫ـدورا ِن بمركــز‬ ‫الملـ ِّ‬ ‫ـف بحلقتَيــن ‪ ، R 1 , R 2‬بحيـ ُ‬ ‫ويتَّصـ ُل طرفــا َ‬ ‫ث يمـ ُّـر محـ ُ‬ ‫ـس ك َّل حلقـ ٍـة مســفرةٌ‬ ‫الملـ ِّ‬ ‫ـف ويمـ ُّ‬ ‫ـدور الحلقتــا ِن بــدورا ِن َ‬ ‫هات َيــن الحلقتَيـ ِن‪ ،‬وتـ ُ‬ ‫َّ‬ ‫معدنيــة ٌ ِ‬ ‫بالــدار ِة‬ ‫الملــفَّ‬ ‫(ناقلــة) )‪ ، (K 1 , K 2‬وتصــ ُل هاتــا ِن المســفرتا ِن َ‬ ‫الخارجيّة كما في ال َّ‬ ‫المجا ِور‪.‬‬ ‫شك ِل ُ‬ ‫نشاط (‪:)1‬‬ ‫لف‪:‬‬ ‫عندَما‬ ‫الم ّ‬ ‫يدور َ‬ ‫ُ‬ ‫ـعاع الحقــل‬ ‫الملـ ِّ‬ ‫•مــاذا يحــد ُ‬ ‫ـن الن ّ ِاظــم علــى مُســتوي َ‬ ‫ـف و ُشـ ِ‬ ‫ث لل ّزاويــة بيـ َ‬ ‫‪v‬‬ ‫ـي ‪. B‬‬ ‫المغناطيسـ ّ‬ ‫المغناطيسي عندئ ٍذ؟‬ ‫•هل يتغي ّ ُر التّدفُّق‬ ‫ّ‬ ‫ـار ثابت ـةً‪ ،‬اكت ـ ِ‬ ‫ب العالق ـةَ‬ ‫•إذا كانَــت ّ‬ ‫ـدور بهــا اإلطـ ُ‬ ‫الســرعة ُ الزَّاوي ـة ُ التــي يـ ُ‬ ‫التــي ترب ـ ُ‬ ‫ـن ‪ a‬والزَّمــن‪.‬‬ ‫ط بيـ َ‬ ‫‪K1‬‬ ‫‪K2‬‬ ‫تحرضة‪:‬‬ ‫حددة‬ ‫َ‬ ‫الم ِّ‬ ‫الم ِّ‬ ‫الم ِّ‬ ‫َّ‬ ‫حركة الكهربائ ّية ُ‬ ‫للقو ِة ُ‬ ‫لنستنتج العالقة ُ‬ ‫ض أنّــه فــي لحظـ ٍـة مــا أثنــاء َ الـ َّ‬ ‫ـي‬ ‫•بفــر ِ‬ ‫ـدوران كا ّن النّاظــم علــى مُســتوي اإلطــا ِر يصنـ ُ‬ ‫ـع مـ َع شــعاع الحقـ ِل المغناطيسـ ّ‬ ‫‪v‬‬ ‫ُّ‬ ‫ح اإلطــار‪:‬‬ ‫ـي ‪ U‬الــذي يجتـ ُ‬ ‫ـاز ســط َ‬ ‫قدرهــا ‪ ، a‬فيكــو ُن التّدفـ ُ‬ ‫‪ B‬زاويـةً ُ‬ ‫ـق المغناطيسـ ّ‬ ‫‪U = NBs cos a‬‬ ‫السرعة ُ الزَّاوية ُ لدورا ِن اإلطا ِر ~ ثابتةً‪َّ ،‬‬ ‫قدره ‪: t‬‬ ‫فإن الزَّاويةَ ‪ a‬التي‬ ‫الم ُّ‬ ‫•إذا كانّت ّ‬ ‫يدورها َ‬ ‫لف في زم ٍن ُ‬ ‫ُ‬ ‫‪a = ~t‬‬ ‫ض فنج ُد‪:‬‬ ‫ِّ‬ ‫نعو ُ‬ ‫‪U = NBs cos ~t‬‬ ‫تحرضة ‪: f‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫المح ِّركة ُ الكهربائيّة ُ ُ‬ ‫وتكو ُن الق َّوةُ ُ‬ ‫‪dU‬‬ ‫‪f = - dt‬‬ ‫‪f = NsB~ sin ~t‬‬ ‫ظمى عندما‪:‬‬ ‫تكو ُن ‪ f‬عُ َ‬ ‫ض‪:‬‬ ‫ِّ‬ ‫نعو ُ‬ ‫‪sin ~t = 1‬‬ ‫~‪f max = NsB‬‬ ‫‪f = f max sin ~t‬‬ ‫‪113‬‬ ‫)‪f (V‬‬ ‫وبذلك نحص ُل على التيّا ِر المتنا ِوب الجيبي نظرا ً َّ‬ ‫ألن٭ ‬ ‫ُ‬ ‫تحرضة ‪ f‬مُتنا ِوبة ٌ جيبيّة ٌ‪.‬‬ ‫الم‬ ‫المح ِّركةَ الكهربائيّةَ ُ ِّ‬ ‫الق َّو َة ُ‬ ‫ِ‬ ‫عن َد رسم ِ تغيُّرا ِ‬ ‫البياني اآلتي‪:‬‬ ‫المنحني‬ ‫ت ‪f‬‬ ‫بداللة ‪ ~t‬نحص ُل على ُ‬ ‫ّ‬ ‫‪f max‬‬ ‫‪wt‬‬ ‫المح ّر ِك‬ ‫‪3.‬مبدأُ ُ‬ ‫تجربة‪:‬‬ ‫‪- f max‬‬ ‫توصيل– قاطعة‪.‬‬ ‫صغير– أسال ُك‬ ‫كهربائي‬ ‫حر ٌك‬ ‫كهربائي–‬ ‫مصباح‬ ‫المواد الالزمة‪ :‬مولِّدٌ–‬ ‫مقياس أمبير– مُ ِّ‬ ‫ٌّ‬ ‫ٌّ‬ ‫ٍ‬ ‫ٌ‬ ‫ٌ‬ ‫ُ‬ ‫خطوات الت َّج ِر ِبة‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫ضحة بال َّ‬ ‫سلسل‪.‬‬ ‫المو َّ‬ ‫شكل على الت َّ ُ‬ ‫‪1 .1‬أص ُل الدّار َة ُ‬ ‫حرك من َّ‬ ‫ك محو ِره باليد‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫الدوران بمس ِ‬ ‫ظ؟‬ ‫أغلق الدّار َة‬ ‫ُ‬ ‫‪ُ 2.2‬‬ ‫وأمنع ُ‬ ‫الم ّ‬ ‫للمحر ِك َّ‬ ‫بالدورا ِن‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫أستنتج؟‬ ‫ظ؟ وماذا‬ ‫أسمح‬ ‫‪3.3‬‬ ‫ِّ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫‪0.00‬‬ ‫ﺑﻄﺎرﻳﺔ‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫‪6.00‬‬ ‫ﺑﻄﺎرﻳﺔ‬ ‫ـي لــه‬ ‫ـاس علــى مــرو ِر تيّــا ٍر كهربائـ ٍّ‬ ‫•عنـ َد إغــا ِق القاطعـ ِـة ومنـ ِع المُحـ ِّـرك مــن الـ ّدوران يتوهَّـ ُ‬ ‫ـج المصبــا ٌح ويــدلُّ المقيـ ُ‬ ‫شـ ّدةٌ معيَّنــة‪.‬‬ ‫ـص داللـة ُ المقيــاس ممَّــا يــدلُّ‬ ‫•عنـ َد َّ‬ ‫الســماحِ للمُحـ ِّـرك بالـ َّـدوران تبــدأ ُ ســرعتُه باالزديــا ِد فيقـ ُّل توهُّـ ُ‬ ‫ـج المصبــاح وتنقـ ُ‬ ‫ـي شـ ّدتُه أصغـ ُـر‪.‬‬ ‫علــى مــرو ِر تيّــا ٍر كهربائـ ٍّ‬ ‫•تتول ّـ ُد فــي المُحـ ِّـرك ق ـ َّوةٌ ُم ِّ‬ ‫حرك ـة ٌ كهربائيّ ـة ٌ تحريضيّ ـة ٌ عكســيّة ٌ ُمضــادّةٌ للق ـ َّوة المُح ّ ِركــة الكهربائيّــة المُط ِبقــة بيــنَ‬ ‫قطبَــي المولِّــد‪ ،‬وتتزاي ـ ُد بازديــا ِد سـ ِ‬ ‫ـرعة دوران المُحـ ِّـرك‪.‬‬ ‫ـي‪ ،‬وبســب ِ‬ ‫ب هــذا الـ َّـدورا ِن يتغيَّـ ُـر‬ ‫ـدور بتأثيـ ِر حقـلٍ مغناطيسـ ٍّ‬ ‫•يوجـ ُد فــي المُحـ ِّـرك وشــيعة ٌ‪ ،‬يمـ ُّـر فيهــا تيّـ ٌ‬ ‫ـار كهربائـ ٌّـي‪ ،‬تـ ُ‬ ‫حركــة تحريضيَّـ ٍـة عكســيّ ٍة تتوقَّــف علــى سـ ِ‬ ‫ـي مــن خــا ِل الوشـ ِ‬ ‫ـرعة‬ ‫ب تول ُّـ َد ق ـ َّو ٍة ُم ِّ‬ ‫ـق المغناطيسـ ُّ‬ ‫التّدفُّـ ُ‬ ‫ـيعة ممَّــا يس ـبِّ ُ‬ ‫ُ‬ ‫دورا ِن المُحـ ِّـرك‪.‬‬ ‫‪114‬‬ ‫تحو َل ّ‬ ‫حرك‪.‬‬ ‫اقة الكهربائ َّي ِة إلى‬ ‫َ‬ ‫الم ِّ‬ ‫لندرس نظريّ ًا ُّ‬ ‫ٍ‬ ‫الط ِ‬ ‫طاقة ميكانيك َّية في ُ‬ ‫ِ‬ ‫المنتظَــم ‪ ، Bv‬فإنَّهــا تتأث َّ ُر بق َّو ٍة كهرطيســي ّ ٍة‬ ‫ـي فــي السَّ ــاق‬ ‫الخاضعــة لتأثيـ ِر الحقـ ِل المغناطيسـ ِّ‬ ‫عنـ َد مــرو ِر التيّــا ِر الكهربائـ ِّ‬ ‫ـي ُ‬ ‫شدتُّها‪:‬‬ ‫‪F = ILB‬‬ ‫ثابتة ‪ ، v‬وتكو ُن االستطاعة ُ الميكانيكيّة ُ ِ‬ ‫بسرعة ٍ‬ ‫ٍ‬ ‫تعم ُل الق َّوةُ الكهرطيسيّة على تحري ِ‬ ‫الناتجةُ‪:‬‬ ‫ك السَّ اق‬ ‫‪P l = Fv‬‬ ‫‪P l = ILBv‬‬ ‫المغناطيسي يتغي ّ ُر بمقدار‪:‬‬ ‫لكن عن َد انتقال السَّ اق مسافةَ ‪ ، Tx‬فإ َّن التّدف ُّ َق‬ ‫ْ‬ ‫ّ‬ ‫‪TU = BLvTt‬‬ ‫ـرور تيّــار المولّــد فيهــا بحس ـ ِ‬ ‫حرك ـة ٌ كهربائي ّ ـة ٌ مُتح ِّرضــة عكســيّة ِ‬ ‫ب قانــو ِن لنــز‬ ‫فتتول ّـ ُد فــي الســاق ق ـ َّوةٌ مُ ِّ‬ ‫ـس مـ َ‬ ‫تعاكـ ُ‬ ‫المطلَقــة بالعالقـ ِـة‪:‬‬ ‫ت ُعطَــى قيمتُهــا ُ‬ ‫‪TU‬‬ ‫‪f l = Tt = BLv‬‬ ‫ٍ‬ ‫استطاعة كهربائي ٍَّة‪:‬‬ ‫تقديم‬ ‫يجب‬ ‫والستمرا ِر مرو ِر تيّا ِر المولّد‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ِ‬ ‫بالموازنة نج ُد‪:‬‬ ‫‪P = fl I‬‬ ‫‪P = BLvI‬‬ ‫‪Pl = P‬‬ ‫وبهذا ال َّ‬ ‫تتحو ُل الطَّاقة ُ الكهربائيّة ُ إلى ٍ‬ ‫طاقة ميكانيكيَّة‪.‬‬ ‫شك ِل‬ ‫ّ‬ ‫‪4.‬ت َّيا ُر فوكو‬ ‫نشاط‪:‬‬ ‫َّ‬ ‫ح معزولـ ٍـة عــن ِ‬ ‫ض مث ـ َل أســنا ِن المشـ ِ‬ ‫ـط‬ ‫بعضهــا البع ـ ِ‬ ‫صفيحتــا ِن معدنيّتــان مــن الن ُّحــاس إحداهُمــا مُقطع ـة ٌ بشــك ِل شــرائ َ‬ ‫َّ‬ ‫ت ك ٌّل مــن الصَّ فيحتَيــن بطــر ِ‬ ‫ٍ‬ ‫ف ســا ٍ‬ ‫ت ك ٌّل مــن‬ ‫ق‬ ‫خفيفــة مــن الن ُّحــا ِ‬ ‫س‪ ،‬ثــ َّم ت ُثب َّــ ُ‬ ‫غيــر مُقطعــة‪ ،‬ت ُثب َّــ ُ‬ ‫واألخــرى كاملــة ٌ ُ‬ ‫ـوي‪ .‬‬ ‫السَّ ــاقَين فــي األعلــى لتتــواز َن الصَّ فيحتــا ِن فــي مُســت ٍو شـ‬ ‫ـن قطبَــي مغناطي ـ ٍ‬ ‫ٍّ‬ ‫س نضـ ّ‬ ‫ـاقولي بيـ َ‬ ‫‪115‬‬ ‫خطوات الت َّج ِر ِبة‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫ِ‬ ‫َّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫موضع استقرا ِرهما الشاقولي‪.‬‬ ‫أزيح الصَّ فيحتَين بسعة الزاوية ذاتها إلى أحد جانبَي‬ ‫‪ُ 1 .1‬‬ ‫ِ‬ ‫ـوي‪ .‬مــاذا أ ُ ِ‬ ‫الح ـ ُ‬ ‫ظ؟ أتهت ـ ُّز‬ ‫ـن قطبَــي المغناطي ـ ِ‬ ‫س النّضـ ّ‬ ‫‪2.2‬أتــر ُك الصَّ فيحتَيــن فــي أ ّن واحــد لتهتــز كل منهمــا بحريــة بيـ َ‬ ‫نفســها‪ ،‬أم تختلفــا ِن بسـ ِ‬ ‫بالسـ ِ‬ ‫ـعة ِ‬ ‫أفسـ ُـر ذلــك؟‬ ‫ـعة اهتزا ِزهمــا؟ كيـ َ‬ ‫ـف ِ ّ‬ ‫الصَّ فيحتــان ّ‬ ‫أالحظ‪:‬‬ ‫ــف الصَّ فيحــة ُ الكاملــة ُ فجــأ ًة عــن االهتــزا ِز فــي ِ‬ ‫تســتمر‬ ‫ضــوي‪ ،‬بينَمــا‬ ‫بيــن قطبَــي المغناطيــس الن ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ّ‬ ‫تتوق َّ ُ‬ ‫أثنــاء مرو ِرهــا َ‬ ‫َّ‬ ‫ـع ِ‬ ‫ـوي‬ ‫ـن قطبَــي المغناطي ـ ِ‬ ‫س النّضـ ّ‬ ‫المقطعــة باهتزا ِزهــا ذهاب ـاً وإياب ـاً إلــى جانبَــي موضـ ِ‬ ‫الصَّ فيح ـة ُ ُ‬ ‫توازنهــا الشــاقولي بيـ َ‬ ‫ولكــن بتباطــؤ‪.‬‬ ‫أفس ُر‬ ‫ِّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ث تزايُــدا ً فــي‬ ‫ـن قطبَــي المغناطيـ ِ‬ ‫ـوي يحــد ُ‬ ‫س النّضـ ّ‬ ‫ـي بيـ َ‬ ‫عنـ َد اقتــراب الصَّ فيحــة الكاملــة مــن منطقــة الحقـ ِل المغناطيسـ ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ُّ‬ ‫ِ‬ ‫يجتازهــا‪،‬‬ ‫ـي الــذي‬ ‫ـي الــذي يخترق ُهــا‪ ،‬وفــي أثنــاء‬ ‫ُ‬ ‫خروجهــا يحــد ُ‬ ‫ث تناقُـ ٌ‬ ‫ـص فــي التّدف ـ ِق المغناطيسـ ّ‬ ‫التّدفــق المغناطيسـ ّ‬ ‫ـج أفعــاال ً ِ‬ ‫ِ‬ ‫حدوثهــا (اهتــزاز الصَّ فيحــة)‪،‬‬ ‫ـبب الــذي أدَّى إلــى‬ ‫فتتولّــد فــي الحالتَيــن تيّـ‬ ‫ٌ‬ ‫ـس السَّ ـ َ‬ ‫ـارات تحريضيَّ ـة ٌ تنتـ ُ‬ ‫تعاكـ ُ‬ ‫َّ‬ ‫ث ِ‬ ‫كمي ّـة ٌ مــن الحــرارة بفعـ ِل جــو ٍل كأثـ ٍر‬ ‫وتكــو ُن جهتُهــا بحيـ ُ‬ ‫ـف وتنتشـ ُـر فيهــا ّ‬ ‫ـس جهـةَ حركـ ِـة الصَّ فيحــة‪ ،‬فتتوقـ ُ‬ ‫تعاكـ ُ‬ ‫ـراري لتلــكَ التّيّــارات‪.‬‬ ‫حـ‬ ‫ّ‬ ‫َّ‬ ‫تأثيرهــا فــي اهتــزا ِز الصَّ فيحة‬ ‫•أمَّــا التّيّـ ُ‬ ‫المتولّــدة فــي الصَّ فيحــة ُ‬ ‫ـارات التَّحريضي ّـة ُ ُ‬ ‫المقطعــة تكــو ُن صغيــر ًة جـ ّداً‪ ،‬فيكــو ُن ُ‬ ‫ضعيف ـاً ج ّداً‪.‬‬ ‫ـي مُتغيِّ ـ ٍر بتيّــارا ِ‬ ‫ت‬ ‫ـع ِلتدف ُّـ ٍق مغناطيسـ ٍّ‬ ‫المتولّــدة فــي الكت ـ ِل المعدنيّـ ِـة الّتــي تخضـ ُ‬ ‫•نسـ ّ‬ ‫ـمي تلــكَ التيّــارات التَّحريضيّــة ُ‬ ‫فوكــو‪.‬‬ ‫•لتيّــارا ِ‬ ‫عرضــة لمثـ ِل هــذه‬ ‫الم َّ‬ ‫ت فوكــو أثـ ٌـر ضـ ٌّ‬ ‫الم ّ‬ ‫صمتــة ُ‬ ‫ـار فــي األجهــز ِة الكهربائيّـ ِـة‪ ،‬لذلــكَ نســتبد ُل الكتـ َل المعدنيّــة ُ‬ ‫التيّــارا ِ‬ ‫ـل معدنيَّـ ٍـة معزولـ ٍـة ِ‬ ‫ـف مــن أث ِرهــا‪ ،‬وهــذا مــا‬ ‫بعضهــا عــن بعـ ٍ‬ ‫ـع فيهــا تلــكَ التيّـ ُ‬ ‫ض‪ ،‬تنقطـ ُ‬ ‫ت بكتـ ٍ‬ ‫ـارات ممَّــا يخفِّـ ُ‬ ‫والمحـ ّـوال ِ‬ ‫ت والمولِّــدا ِ‬ ‫المحـ ِّـركا ِ‬ ‫ـح هــذه القــوى معزول ـةً‬ ‫ت الكهربائيّـ ِـة‪ ،‬حي ـ ُ‬ ‫ث تكــو ُن صفائـ ُ‬ ‫ت ُ‬ ‫يحص ـ ُل فــي قــوى ُ‬ ‫حها خطــو ُ‬ ‫ـي‪.‬‬ ‫وتو َ‬ ‫ـع ِلتُــوازي ســطو َ‬ ‫ضـ ُ‬ ‫ط الحقـ ِل المغناطيسـ ّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫مكابــح القطــارا ِ‬ ‫ِ‬ ‫بالكوابــح‬ ‫وتســمى‬ ‫حركتهــا‬ ‫إلبطــاء‬ ‫إليقافهــا أو‬ ‫الحديثــة إمّــا‬ ‫ت‬ ‫ــارات فوكــو فــي‬ ‫•ت‬ ‫ُ‬ ‫ّ‬ ‫ُســتثم ُر تي ّ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫ـتعملة فــي نقـ ِ‬ ‫ـتثم ُر فــي أجهــز ِة الكشـ ِ‬ ‫ش األمنيـ ِـة والسـيَّما فــي‬ ‫ـاط التفتيـ ِ‬ ‫المسـ َ‬ ‫الكهرطيســيّة‪ ،‬كمــا ت ُسـ َ‬ ‫ـف عــن المعــاد ِن ُ‬ ‫المســتخدَم فــي المنــا ِزل‪.‬‬ ‫المطــارات‪ ،‬وكذلــكَ الطبّــاخ‬ ‫َ‬ ‫اإللكترونــي ُ‬ ‫ّ‬ ‫‪116‬‬ ‫ال ّت ُ‬ ‫اتي‪:‬‬ ‫حريض ال َّذ ّ‬ ‫أجرب وأستنتج‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫المواد الالزمة‪ :‬وشــيعة ٌ–‬ ‫مصبــاح – أبيــا ٌل كهربائيّــة ٌ‬ ‫ٌ‬ ‫– مُقا ِومـة ٌ مُتغيّــرةٌ مـ َع زا ِلقـ ٍـه (مُ َّ‬ ‫عدلـ ٍـة) –‬ ‫ِ‬ ‫قاطع ـة ٌ – أســا ٌك توصي ـ ٌل‪.‬‬ ‫خطوات التجربة‪:‬‬ ‫ضحة بال َّ‬ ‫المجا ِور‪.‬‬ ‫ّب الدارة المو ّ‬ ‫‪1 .1‬أرك ُ‬ ‫شكل ُ‬ ‫ح إضــاءَةُ‬ ‫ـق القاطعــة‪ ،‬وأحـ ِّـر ُك ال ّزا ِلقــة حتّــى تصب ـ َ‬ ‫‪2.2‬أ ُ ِغلـ ُ‬ ‫ِ‬ ‫ـاح خافت ـةً‪.‬‬ ‫المصبـ ِ‬ ‫القاطعةَ‪ ،‬ماذا أ ُ ِ‬ ‫أفتح ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫‪ُ 3.3‬‬ ‫القاطعةَ من جدي ٍد؟ ماذا أ ُ ِ‬ ‫أغلق ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ؟‬ ‫‪ُ 4 .4‬‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫‪S‬‬ ‫ ‬ ‫ ‪+‬‬ ‫‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫المصبــاح‬ ‫يتوهــج‬ ‫القاطعــة‬ ‫•عنــ َد فتــ ِح‬ ‫بشــدة قبــلَ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫أن ينطفــئَ‪ ،‬ممَّــا يــدلُّ علــى حصــو ِل المصبــاحِ‬ ‫ث هــذا‬ ‫علــى الطّاقــة مــن مصــد ٍر آخـ َـر غيـ ِر المول ّـ ِد؛ أل َّن دارتَــه مفتوحـة ٌ وال يوجـ ُد فــي الـ ّدارة إال الوشــيعة‪ ،‬ويحــد ُ‬ ‫ـح ِ‬ ‫ـار فــي الوشــيعة‪،‬‬ ‫نتيجـة َ الت َّحريـ ِ‬ ‫القاطعــة يــؤدّي إلــى تناق ُـ ِ‬ ‫ض الذّاتــي فــي الوشــيعة‪ ،‬حيـ ُ‬ ‫ث أ َّن فتـ َ‬ ‫ص شـ َّـد ِة التيّــا ِر المـ ّ‬ ‫ـق الحقـلِ المغناطيســي المُتولِّــد فــي الوشــيعة خــالَ الوشـ ِ‬ ‫ـيعة ذا ِتهــا‪ ،‬األمـ ُـر الــذي يولِّـ ُد قـ َّو ًة كهربائيّـ ًة‬ ‫ـص تدفُّـ ُ‬ ‫فيتناقـ ُ‬ ‫ّ‬ ‫ِّ‬ ‫تحرض ـ ًة فــي الوشـ ِ‬ ‫ص ال ِّشـ َّـدة ُم ِ‬ ‫تناهــي‬ ‫ـيعة أكبـ َـر مــن الق ـ َّو ِة المُح ّ ِركـ ِـة الكهربائيّـ ِـة للمولــد‪ ،‬ألنّ َ زمــنَ تناق ُـ ِ‬ ‫حرك ـ ًة ُم ِّ‬ ‫ُم ِّ‬ ‫‪di‬‬ ‫ـن لحظ ـة َ فت ـ ِح القاطعــة‪.‬‬ ‫ِّ‬ ‫الصغــر‪ ،‬حي ـ ُ‬ ‫ث تكــونُ قيمــة ‪ dt‬أعلــى مــا يمكـ ُ‬ ‫•عنــ َد إغــا ِق ِ‬ ‫ث تتزايــ ُد شــ ّدةُ التيّــار‬ ‫يتوهــج‬ ‫القاطعــة مــن جديــ ٍد‬ ‫المصبــاح ثــ َّم يعــودُ إلــى ضو ِئــه الخافــت‪ ،‬حيــ ُ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ـيعة عبــر الوشـ ِ‬ ‫ـق الحقــل المغناطيســي المُتولِّــد عــن الوشـ ِ‬ ‫حركـة ٌ‬ ‫ـيعة ذا ِتهــا‪ ،‬فيتول ّـ ُد فيهــا قـ َّوةٌ ُم ِّ‬ ‫وبالتّالــي يتزايـ ُد تدفُّـ ُ‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫ـار فــي المصبــاح فقــط ُمسـبِّباً توه ُّ ِجــه قبـلَ أن تخبـ َـو إضاءَتُــه‬ ‫كهربائيّـة ٌ ُم ِّ‬ ‫تحرضـة ٌ تمنـ ُ‬ ‫ـع مــرورَ التيّــار فيهــا‪ ،‬ويمـ ُّـر التيّـ ُ‬ ‫‪di‬‬ ‫ص قيمـ ِـة ‪ ،‬وازديــا ِد مــرو ِر التيــا ِر تدريجيـاً فــي الوشــيعة حتّــى ثبـ ِ‬ ‫بســب ِ‬ ‫ـات ال ِّشـ َّـد ِة فتنعــدمُ القـ َّوةُ المُح ّ ِركـة ُ‬ ‫ب تناق ُـ ِ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪dt‬‬ ‫تحرضــة فــي الوشــيعة‪.‬‬ ‫الكهربائيّــة المُ ِّ‬ ‫تحــرضٍ فــي ٍّ‬ ‫الــدارة َّ‬ ‫آن واحــ ٍد‪ ،‬لذلــك ندعــو َّ‬ ‫تحرضــة ال َّذاتيــة‬ ‫بالــدارة المُ ِّ‬ ‫وم ِّ‬ ‫•إنّ الوشــيعة َ قامَــت بــدو ٍر ُم ِّ‬ ‫حــرضٍ ُ‬ ‫وندعــو الحادثــة تحريض ـاً ذاتيّ ـاً‪.‬‬ ‫‪117‬‬ ‫ذات َّي ُة الوشيعة‪:‬‬ ‫ت ُعطَى َّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫بالعالقة‪:‬‬ ‫الوشيعة‬ ‫المغناطيسي المتول ِّ ِد عن مرو ِر تيّا ٍر في‬ ‫شدةُ الحق ِل‬ ‫ِّ‬ ‫‪Ni‬‬ ‫‪B = 4r # 10 -7 ,‬‬ ‫ِ‬ ‫الوشيعة ِ‬ ‫ذاتها‪:‬‬ ‫ويكو ُن تدف ُّ ُق هذا الحق ُل من خال ِل‬ ‫‪U = NsB‬‬ ‫‪Ni‬‬ ‫) ‪U = Ns (4r # 10 -7 ,‬‬ ‫‪N2 s‬‬ ‫‪U = 4r # 10 -7 , i‬‬ ‫ظ أ ّن أمثــا َل شـ َّ‬ ‫نالح ـ ُ‬ ‫ت يميّـ ُـز الوشــيعة‪ ،‬يد َعــى ذاتيَّ ـةَ الوشــيعة ‪ ، L‬واحــدةُ قياســها فــي الجملــة‬ ‫ـدار ثابِ ـ ٌ‬ ‫ـد ِة التيّــا ِر ِمقـ ٌ‬ ‫ـار‬ ‫الدّوليّــة هــي الهنــري ‪ ، H‬وهــو ذاتي ّـة ُ دار ٍة مُغلَقـ ٍـة‬ ‫ُ‬ ‫ـق مغناطيسـ ٌّ‬ ‫يجتازهــا تدفُّـ ٌ‬ ‫ـدره ويبــر واحــد عندَمــا يمـ ُّـر فيهــا تيّـ ٌ‬ ‫ـي قـ ُ‬ ‫ـدره أمبيــر واحــد‪.‬‬ ‫قـ ُ‬ ‫‪N2 s‬‬ ‫‪L = 4r # 10 -7 ,‬‬ ‫ض فنج ُد‪:‬‬ ‫نعو ُ‬ ‫ّ‬ ‫‪U = Li‬‬ ‫بداللة َّ‬ ‫ِ‬ ‫يجتازها‪:‬‬ ‫المتغيِّر الّذي‬ ‫تحرضة الذّاتيّة‬ ‫ُ‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫شد ِة التيّار ُ‬ ‫المح ِّركة الكهربائيّة ُ‬ ‫فتصبح عالقة ُ الق َّو ِة ُ‬ ‫‪dU‬‬ ‫‪f = - dt‬‬ ‫‪di‬‬ ‫‪f = -L dt‬‬ ‫الم َ‬ ‫الط ُ‬ ‫ّ‬ ‫وشيعة‬ ‫ختزنة في‬ ‫ٍ‬ ‫اقة الكهرطيس ّي ُة ُ‬ ‫ظ َّ‬ ‫الس ِ‬ ‫فــي التَّج ِر ِ‬ ‫ــابقة نالحــ ُ‬ ‫الرغــم مــن فصــ ِل‬ ‫أن‬ ‫المصبــاح أضــاء َ علــى َّ‬ ‫بــة ّ‬ ‫َ‬ ‫المولِّـ ِد‪ ،‬وهــذا يــد ُّل كمــا ذكرنــا علــى َّ‬ ‫ـيعة َّ‬ ‫أن الوشـ ِ‬ ‫المصباح‪،‬‬ ‫قدمَــت طاقـةً إلــى‬ ‫ِ‬ ‫أي َّ‬ ‫ق ِ‬ ‫أن الوشــيعةَ تختــز ُن طاقـةً عنـ َد إغــا ِ‬ ‫القاطعــة‪ ،‬وعنـ َد فصـ ِل المول ِّـ ِد (فتــح‬ ‫ِ‬ ‫المخت َزنــة إلــى المصبــاح‪.‬‬ ‫القاطعــة)‪ ،‬فإنَّهــا تعيـ ُد الطّاقـةَ ُ‬ ‫ِلنَستنت َج عبار َة الط ّ ِ‬ ‫المخت َزنة في وشيعة‪.‬‬ ‫اقة الكهرطيسي ّ ِة ‪ُ E L‬‬ ‫نربـ ُ‬ ‫قاومـ ٍـة أوميــة ‪ ، R‬ومول ِّـ ٍد قوتُــه‬ ‫سلســل مـ َع مُ َ‬ ‫ط وشــيعةً ذاتيتُهــا ‪ ، L‬علــى الت َّ ُ‬ ‫َّ‬ ‫المح ِّركــة الكهربائيّــة ‪ E‬كمــا فــي الـدّارة المو َّ‬ ‫ضحــة بالشــكل‪ :‬‬ ‫ُ‬ ‫بحس ِ‬ ‫ب قانو ِن كيرشوف الثّاني‪:‬‬ ‫‪| E = Ri‬‬ ‫‪E + f = Ri‬‬ ‫‪di‬‬ ‫‪E - L dt = R i‬‬ ‫‪di‬‬ ‫‪E = R i + L dt‬‬ ‫‪118‬‬ ‫‪R‬‬ ‫)‪(ε, ι‬‬ ‫‪E‬‬ ‫نضرب طرفَي العالقة بــ ‪ ، idt‬فنج ُد‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫‪Eidt = Ri 2 dt + Lidi‬‬ ‫َّ‬ ‫المقدار ‪ Eidt‬يمثِّ ُل الطّاقة الّتي ِّ‬ ‫قسمين‪:‬‬ ‫يقدمُها المولِّد خال َل الزَّم ِن ‪ ، dt‬وهذه الطّاقة‬ ‫إن‬ ‫تنقسم إلى َ‬ ‫َ‬ ‫ُ‬ ‫األول‪ Ri 2 dt :‬يمثِّ ُل الطّاقة َّ‬ ‫قاومة خال َل ال ّزمن ‪. dt‬‬ ‫الم َ‬ ‫الضائعة حراريّاً بفع ِل جو ٍل في ُ‬ ‫القسم ّ‬ ‫ُ‬ ‫القسم الثّاني‪ : Lidi :‬يمثِّ ُل الط َّ‬ ‫ِ‬ ‫الوشيعة خال َل ال ّزمن ‪. dt‬‬ ‫المخت َزنة في‬ ‫ة‬ ‫الكهرطيسي‬ ‫ة‬ ‫اق‬ ‫َ‬ ‫َ‬ ‫ّ ُ‬ ‫ُ‬ ‫َّ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫الصفــر إلــى‬ ‫ـن‬ ‫ـ‬ ‫م‬ ‫ّارة‬ ‫د‬ ‫ـ‬ ‫ال‬ ‫ـي‬ ‫ـ‬ ‫ف‬ ‫ة‬ ‫ـار‬ ‫ـ‬ ‫الم‬ ‫ـار‬ ‫ـ‬ ‫التي‬ ‫ة‬ ‫ـد‬ ‫ـ‬ ‫ش‬ ‫د‬ ‫ـزدا‬ ‫ـ‬ ‫ت‬ ‫ـا‬ ‫ـ‬ ‫َم‬ ‫د‬ ‫عن‬ ‫ـة‬ ‫ـ‬ ‫لحظ‬ ‫وتختــز ُن الوشــيعة ُ طاق ـةً كهرطيســيّة ‪ E L‬فــي‬ ‫‪t‬‬ ‫ُ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫قيمتهــا النّهائيّــة‪I :‬‬ ‫‪Lidi‬‬ ‫‪l‬‬ ‫‪#‬‬ ‫‪0‬‬ ‫= ‪EL‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪E L = 2 LI 2‬‬ ‫الم َّ‬ ‫ُكتب بال َّ‬ ‫شكل‪:‬‬ ‫المخت َزنة في الوشيعة‪،‬‬ ‫ويمكن أن ت َ‬ ‫حددة للطّاقة الكهرطيسيّة ُ‬ ‫وهي العالقة ُ ُ‬ ‫ُ‬ ‫‪= LI‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪= I‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪E L = 2 UI‬‬ ‫‪U‬‬ ‫‪L‬‬ ‫تطبيق‪:‬‬ ‫ٍ‬ ‫وشيعة ٌ طول ُها ‪ ، 20 cm‬وطو ُل ِ‬ ‫هملة ٌ‪ .‬المطلوب‪:‬‬ ‫سلكها ‪، 40 m‬‬ ‫بطبقة واحد ٍة‪ ،‬مقاومتُها األومية مُ َ‬ ‫احسب ذاتيةَ الوشيعة‪.‬‬ ‫‪1 .1‬‬ ‫ْ‬ ‫فاحسب عددَ لفَّا ِ‬ ‫ت الوشيعة‪.‬‬ ‫‪2.2‬إذا كا َن‬ ‫نصف قط ِر اللَّفة الواحدة ‪4 cm‬‬ ‫ْ‬ ‫ُ‬ ‫الصفــر إلــى ‪ 10 A‬خــال ‪ ، 0.5 s‬احســب القــ َّو َة‬ ‫‪ِّ 3.3‬‬ ‫نمــر ُر فــي الوشــيعة تيّــارا ً كهربائيّــاً تــزدادُ شــ ّدت ُه بانتظــام ٍ مــن ّ‬ ‫ِّ‬ ‫المتولــدة داخــ َل الوشــيعة مُ ِّ‬ ‫تحــرض‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫حــددا ً جهــةَ التيّــار ُ‬ ‫المح ِّركــةَ الكهربائيّــة ُ‬ ‫ُ‬ ‫المخت َزنة في الوشيعة‪.‬‬ ‫‪4 .4‬احسب الطّاقةَ الكهرطيسيّة ُ‬ ‫الحل‪:‬‬ ‫‪, = 20 # 10 -2 = 0.2 m‬‬ ‫‪, l = 40 m‬‬ ‫حساب ِ‬ ‫ذاتية الوشيعة‪:‬‬ ‫‪1 .1‬‬ ‫ُ‬ ‫‪N2 s‬‬ ‫‪L = 4r # 10 -7 ,‬‬ ‫‪,l‬‬ ‫لكن‪ :‬عددُ اللّفات يُعطَى بالعالقة‪N = 2rr :‬‬ ‫وسطح الوشيعة يعطى بالعالقة‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫‪s = rr 2‬‬ ‫‪119‬‬ ‫ض‪:‬‬ ‫نعو ُ‬ ‫ّ‬ ‫‪,l 2‬‬ ‫‪1600‬‬ ‫‪L = 10 -7 , = 10 -7 # 0, 2‬‬ ‫‪L = 8 # 10 -4 H‬‬ ‫حساب عد ِد لفا ِ‬ ‫ت الوشيعة‪:‬‬ ‫‪2.2‬‬ ‫ُ‬ ‫‪,l‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪4000‬‬ ‫= ‪N = 2r r‬‬ ‫لفة ‪= 25 = 160‬‬ ‫‪2r # 4 # 10 -2‬‬ ‫المتولِّدة داخ َل الوشيعة‪:‬‬ ‫‪3.3‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫تحرضة ُ‬ ‫المح ِّركة الكهربائيّة ُ‬ ‫حساب القوَّة ُ‬ ‫‪TU‬‬ ‫‪f = - Tt‬‬ ‫‪TU = N (TB) S cos a‬‬ ‫‪a=0‬‬ ‫‪NI‬‬ ‫‪TB = B 2 - B 1 = 4r # 10 -7 , - 0‬‬ ‫‪160 # 10‬‬ ‫‪= 32r # 10 -5 = 10 -3 T‬‬ ‫‪0, 2‬‬ ‫‪s = rr 2 = 4r # 10 -4 m 2‬‬ ‫‪TU = 160 # 10 -3 # 4r # 10 -4 # 1‬‬ ‫‪TU = 2 # 10 -4 weber‬‬ ‫‪2 # 10 -4‬‬ ‫‪f = - 0, 5 = -4 # 10 -4 V < 0‬‬ ‫‪TB = 4r # 10 -7‬‬ ‫‪4 .4‬‬ ‫‪l‬‬ ‫حامل واح ٍد وبجهتَين مُ ِ‬ ‫تعاكستَين‪.‬‬ ‫تحرض على‬ ‫حرض‪ Bv ،‬مُ ِّ‬ ‫‪ Bv‬مُ ِّ‬ ‫ٍ‬ ‫‪120‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪E L = 2 LI 2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪E L = 2 # 8 # 10 -4 # 100‬‬ ‫‪E L = 4 # 10 -2 J‬‬ ‫إثراء‪:‬‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الكهرطيسي‬ ‫لظاهرة الت َّحريض‬ ‫طبيقات العمليّة‬ ‫بعض الت ّ‬ ‫ُ‬ ‫ّ‬ ‫•بطاقة ُ االئتمان‪:‬‬ ‫عنـ َد تحريـ ِ‬ ‫الممغنَطــة‬ ‫ك بطاقـ ِـة االئتمــان (بطاقــة خــزن المعلومــات) ُ‬ ‫ض‪ ،‬شـ ّدت ُه صغيــرةٌ جـ ّداً‪ ،‬ثـ َّم‬ ‫أمــامَ مَلـ ٍّ‬ ‫ـار كهربائـ ٌّ‬ ‫ـي مُتحـ ِّـر ٌ‬ ‫ـف يتول ّـ ُد تيّـ ٌ‬ ‫ٍ‬ ‫ـم ويتحـ ّـو ُل إلــى نبضــات تحتــوي المعلومــات‪.‬‬ ‫يتض ّ‬ ‫خـ ُ‬ ‫•الطبّا ُخ اإللكتروني‪:‬‬ ‫ُّ‬ ‫ض الكهرطيســي فــي عمــ ِل الطَّباخــا ِ‬ ‫ُســتثم ُر حادثــة ُ الت َّ‬ ‫ت‬ ‫حريــ‬ ‫ت‬ ‫ِ‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫َّ‬ ‫ـف يمـ ُّـر‬ ‫اإللكترونيّــة إذ يو َ‬ ‫ـوي للطبــاخ مَلـ ٌّ‬ ‫ضــع تحـ َ‬ ‫ـطح العلـ ّ‬ ‫ـت السَّ ـ ِ‬ ‫ِّ‬ ‫ـار حقـا ً مغناطيســيّاً مُتنا ِوبـاً‬ ‫ب جيبـ ٌّ‬ ‫ـار مُتنــا ِو ٌ‬ ‫فيــه تيّـ ٌ‬ ‫ـي فيولـ ُد هــذا التيّـ ُ‬ ‫المتنــا ِوب خــا َل قاعــد ِة‬ ‫نحــو‬ ‫ينتشــر‬ ‫ِ‬ ‫الخــارج وبمــرو ِر التيّــا ِر