من المعروف أن الأرض تمتلك مجالًا مغناطيسيًا يعمل على تثبيت الغلاف الجوي في مكانه وحماية البشر من الإشعاع الكوني الضار والرياح الشمسية. ومع ذلك ، فقد وجد الخبراء في دراساتهم المختلفة أنه بشكل دوري على مدى ملايين السنين ، ينعكس المجال المغناطيسي بحيث يتبادل القطب الشمالي والجنوبي الأماكن. هناك فائدة كبيرة من المجال المغناطيسي للأرض لاستمرارية الحياة فيها. ثم ما هو المقصود بالمجال المغناطيسي؟
المجال المغناطيسي هو الفضاء الذي يحيط بالمغناطيس حيث لا يزال للمغناطيس تأثيره. تختلف قوتها حسب المسافة ، أي أن المجال المغناطيسي عند نقطة ما يتناسب عكسياً مع مربع المسافة من المغناطيس.
تسمى القوة التي يختبرها الأقطاب المغناطيسية ، سواء كانت القطبين الشمالي أو الجنوبي ، الموضوعة في مجال مغناطيسي ، شدة المجال المغناطيسي. وفي الوقت نفسه ، فإن التيارات التي تشكل نمطًا منحنيًا في مجال مغناطيسي تسمى خطوط القوة المغناطيسية أو يمكن تعريفها كخطوط تخيلية مغناطيسية تُظهر اتجاه المجال المغناطيسي.
خطوط القوة المغناطيسية لها خصائص وأنماط ، حيث تميل خصائص خطوط القوة المغناطيسية إلى الانكماش طوليًا ، أي أولئك الأقرب إلى القطبين ، لديهم أيضًا ميل لممارسة الضغط الجانبي أو الجانبي مما يجعلهم يتنافرون. أما بالنسبة لنمط خط القوة المغناطيسية الناتج ، فسوف يعتمد على نوع المغناطيس المستخدم.
تجربة Oersted
في عام 1819 أجرى عالم من الدنمارك هانز كريستيان تجربة باستخدام بوصلة وسلك موصل. حيث يتسبب تيار كهربائي يمر عبر سلك موصل في انحراف إبرة البوصلة عند تقريب السلك الحالي من إبرة البوصلة.
(اقرأ أيضًا: كيفية حساب المجال المغناطيسي)
يشكل التيار المتدفق عبر قطعة من الأسلاك مجالًا مغناطيسيًا (M) حول السلك. يتم توجيه المجال وفقًا لقاعدة اليد اليمنى ، ولكن مع شكل مختلف للتيار الكهربائي ، سيكون اتجاه المجال المغناطيسي مختلفًا.
- المجال المغناطيسي بواسطة سلك مستقيم
يمكن تحديد اتجاه المجال المغناطيسي في سلك يتدفق مباشرة باستخدام قاعدة اليد اليمنى. باستخدام قاعدة اليد اليمنى هذه ، أمسك السلك الحالي باليد اليمنى ، بحيث يُظهر الإبهام اتجاه التيار الكهربائي ، ويظهر اتجاه دوران الأصابع الأربعة الأخرى اتجاه المجال المغناطيسي.
- المجال المغناطيسي بالأسلاك المثارة
يمكن تحديد اتجاه المجال المغناطيسي في السلك الملفوف باستخدام قاعدة اليد اليمنى. عند استخدام قاعدة اليد اليمنى ، استخدم أصابع اليد اليمنى الأربعة باعتبارها اتجاه التيار على السلك ، ثم سيظهر الإبهام اتجاه المجال المغناطيسي.
- المجالات المغناطيسية في الملف اللولبي
الملف اللولبي هو ملف من الأسلاك على شكل حلزون. يوجد في قسم الملف اللولبي عدد من المنعطفات التي يمكن من خلالها إنشاء مجال مغناطيسي موحد عند تنشيطه بواسطة تيار كهربائي. وفي الوقت نفسه ، سيعتمد المجال المغناطيسي في هذا الملف اللولبي على كمية التيار المتدفق في الملف اللولبي ، وعدد الدورات في الملف اللولبي ، وطبيعة النواة في الملف اللولبي.
تجربة فاراداي وهنري
أجرى عالمان من إنجلترا وأمريكا ، هما مايكل فاراداي وجوزيب هنري ، تجارب على الحث الكهرومغناطيسي. اكتشف كلاهما حقيقة أن التغيرات في المجال المغناطيسي ستؤدي إلى تحريض تيار كهربائي.
