العلوم الفيزيائية — الحث الكهرومغناطيسي: قانون فاراداي — الثالثة ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

الحث الكهرومغناطيسي: قانون فاراداي

الحث الكهرومغناطيسي هو ظاهرة تولد تيار كهربائي في دارة نتيجة تغير التدفق المغناطيسي عبرها. هذه الظاهرة هي أساس عمل المولدات الكهربائية والمحولات.

التدفق المغناطيسي

التدفق المغناطيسي Φ عبر سطح مساحته S موضوع في مجال مغناطيسي B يعطى بالعلاقة:
Φ = B × S × cos θ
حيث θ الزاوية بين B والعمودي على السطح. وحدة التدفق: Weber (Wb).

قانون فاراداي للحث

القوة المحركة الكهربائية الحثية e المتولدة في دارة تتناسب طرداً مع معدل تغير التدفق المغناطيسي عبرها:
e = -dΦ/dt
الإشارة السالبة تمثل قانون لنز (التيار الحثي يعاكس السبب الذي ولده).

قانون لنز

“التيار الكهربائي الناتج بالحث يكون اتجاهه بحيث يعاكس التغير في التدفق المغناطيسي الذي ولده”.

مثال

ملف عدد لفاته N = 100، يتغير التدفق عنده من 0.02 Wb إلى 0.05 Wb خلال 0.1s:
e = -N × dΦ/dt = -100 × (0.05-0.02)/0.1 = -100 × 0.3 = -30 V

تطبيقات الحث الكهرومغناطيسي

المولد الكهربائي: يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
المحول الكهربائي: يغير قيمة التوتر المتناوب.
المحرك الكهربائي: يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.

تمارين

1. ملف مساحة مقطعه 0.1 m^2 موضوع عمودياً على مجال مغناطيسي منتظم شدته 0.5 T. أحسب التدفق المغناطيسي عبر الملف.
2. ملف عدد لفاته 200، يتغير التدفق المغناطيسي عنده من 0.1 Wb إلى 0.04 Wb خلال 0.05s. أحسب القوة المحركة الكهربائية الحثية المتوسطة.
3. اشرح كيف يعمل المولد الكهربائي البسيط باستخدام قانون فاراداي.
4. محول كهربائي عدد لفات ملفه الابتدائي 500 والتوثي الحثي 220V. إذا كان عدد لفات الملف الثانوي 100، أحسب التوتر الحثي في الثانوي.

للاستزادة، راجع درس الظواهر الكهربائية: التيار المتناوب ودارة RLC ودرس دارات التيار المتناوب.

📍 دروس مشابهة:

• الرياضيات — الأعداد الحقيقية: الحصر والتأطير والمقارنة — الأولى ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري
• التاريخ والجغرافيا — الأودية والأنهار في الجزائر — السنة الرابعة إبتدائي — المنهاج الجزائري
• Français — Grammaire: Les pronoms possessifs (le mien, le tien, le sien, etc.) — 5ème Année Primaire — Programme Algérien