العلوم الفيزيائية — الحث الكهرومغناطيسي: قانون فاراداي — الثالثة ثانوي — المنهاج الجزائري

الحث الكهرومغناطيسي: قانون فاراداي

الحث الكهرومغناطيسي هو ظاهرة فيزيائية تنتج عنها قوة محركة كهربائية في ناقل يتعرض لتغير في المجال المغناطيسي. هذا الدرس للسنة الثالثة ثانوي.

أولا: مفهوم التدفق المغناطيسي

التدفق المغناطيسي Φ عبر سطح هو حاصل ضرب شدة المجال المغناطيسي B في مساحة السطح S في جيب تمام الزاوية بينهما:

Φ = B × S × cos(θ)

وحدة التدفق المغناطيسي هي الويبر (Wb).

ثانيا: قانون فاراداي للحث

ينص قانون فاراداي على أن القوة المحركة الكهربائية الحثية e تساوي سالب معدل تغير التدفق المغناطيسي:

e = -dΦ/dt

مثال:

ملف مساحته 0.1 m² موجود في مجال مغناطيسي منتظم B = 0.5 T. إذا تضاعف المجال في 2 ثانية، احسب القوة المحركة الحثية.

Φ_initial = 0.5 × 0.1 = 0.05 Wb

Φ_final = 1 × 0.1 = 0.1 Wb

e = -(0.1-0.05)/2 = -0.025 V

ثالثا: تطبيقات الحث الكهرومغناطيسي

• المولدات الكهربائية: تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهربائية
• المحولات الكهربائية: تغيير قيمة التوتر الكهربائي
• الميكروفون: تحويل الصوت إلى إشارة كهربائية

تمارين

1. ملف مساحته 0.05 m² عمودي على مجال مغناطيسي B=0.2T. احسب التدفق.
2. إذا انعدم المجال المغناطيسي في 0.1s، ما القوة المحركة الحثية؟
3. كيف يمكن زيادة القوة المحركة الحثية في المولد؟

للمزيد، راجع درس المغناطيسية: مفهوم المجال المغناطيسي. كما يمكنك الاطلاع على الدارات الكهربائية.