القوى الكهرمغنطيسية – قانون لبلاص

1. القوى الكهرمغنطيسية :

• 1.2. نص قانون لبلاص :

  عندما يوجد جزء طوله l من موصل, يمر فيه تيار كهربائي شدته I في مجال مغنطيسي متجهته , فإنه يخضع لقوة كهرمغنطيسية تسمى قوة لبلاص , تعبيرها هو:

  حيث: تُوجه حسب منحى التيار الكهربائي.

• 1.2. مميزات القوى الكهرمغنطيسية :

  * نقطة التأثير: منتصف الجزء الموصل الذي يوجد في المجال المغنطيسي.

  * خط التأثير: متعامد مع المستوى الذي يحدده الموصل المستقيمي و .

  * المنحي: يُحدد بحيث تكون المقادير المتجهية قاعدة مباشرة . ونحصل عليها بتطبيق إما:

  · قاعدة ملاحظ أمبير:

  يتمدد ملاحظ أمبير على الموصل الكهربائي ، بحيث يجتازه التيار من الرجلين الى الرأس وعين الملاحظ تنظر الى متجهة المجال المغنطيسي 𝐵 ⃗ . 𝐹 و يده اليسرى تشير الى منحى متجهة القوة المغنطيسية

  · قاعدة اليد اليمنى:

  تتجه اليد اليمنى وفق منحى التيار, حيث يخرج من أطراف الأصابع, وتتجه راحة اليد نحو المتجهة . تشير الإبهام إلى منحى بعد إبعادها عن الأصابع الأخرى.

  · قاعدة الأصابع الثلاث لليد اليمنى:

  تشير السبابة إلى منحى , الوسطى إلى منحى , وبالتالي تشير الإبهام إلى منحى وذلك بعد تكوين زاوية قائمة بين الإبهام والمستوى المكون من السبابة والوسطى.

  * الشدة:

  حيث: α الزاوية المكونة بين و .

2. استعمال قانون لبلاص لتفسير بعض التجارب :

• 1.2. ساق متحركة على سكتين :

  توقع ماذا سيحدث في كل حالة من الحالات التالية, معللا جوابك.

  · الحالة 1:

  

  حسب قانون لبلاص تخضع الساق لقوة لبلاص.

  * نقطة التأثير: منتصف الساق.

  * الاتجاه: مواز للسكتين.

  * المنحى: من اليسار إلى اليمين.

  * الشدة: بما أن: α =90° فإن: F=I.l .B .

  وبالتالي الساق ستتحرك من اليسار إلى اليمين وفق السكتين.

  · الحالة 2:

  

  حسب قانون لبلاص لدينا:

  بما أن: α =0° فإن:

  وبالتالي تبقى الساق في حالة سكون.

  · الحالة 3:

  نطبق المجال المغنطيسي بحيث: 0° < α < 90°

  تخضع الساق لقوة شدتها , أي: 0 < F < I.l.B

  وبالتالي الساق في حركة ولكن بسرعة أقل مقارنة مع الحالة 1.

• 2.2. التأثير بين تيارين متوازيين :

  

  · توقع ماذا سيحدث في الحالة التالية:

  نتوقع تقارب السلكين. (الحالة 1)

  

  · توقع ماذا سيحدث لو عكسنا أحد التيارين.

  نتوقع تباعد السلكين. (الحالة 2)

3. تطبيقات قوة لبلاص

• 1.3. مكبر الصوت الكهرديناميكي

  يتكون مكبر الصوت الكهرديناميكي من:

  · مغنطيس ذي شكل دائري, يُحدث مجالا مغنطيسيا شعاعيا.

  · وشيعة يمكنها الحركة على طول القطب الشمالي للمغنطيس.

  · غشاء مرتبط بالوشيعة.

  * عندما يمر تيار كهربائي I في الوشيعة تخضع كل لفة لقوة لبلاص.

  * لنعتبر القوة الإجمالية المطبقة على كل لفات الوشيعة.

  * إذا كان التيار I دوريا, فإن تكون دورية مما يِدي إلى تحريك الغشاء بطريقة دورية مؤثرا بدوره على الهواء, فيحدث صوتا.

  * نقول إذن إن مكبر الصوت الكهرديناميكي يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية.

• 2.3. المحرك الكهربائي المغذى بتيار مستمر

  يتكون المحرك الكهربائي المغذى بتيار مستمر أساسا من:

  · الساكن: عبارة عن مغنطيس يُحدث مجالا مغنطيسيا يمر من محور الدوران.

  · الدوار: هو الجزء المتحرك ويتكون من اسطوانة فولاذية ملفوف حولها عدد كبير من الموصلات النحاسية.

  * عندما يمر تيار كهربائي في لفات الدوار فإنها تخضع لقوى لبلاص التي تؤدي إلى دورانه.

  * عندما تتجاوز زاوية الدوران 180° تُحدث قوى لبلاص دورانه في المنحى المعاكس.

  * لكي نحافظ على نفس منحى الدوران, يجب عكس منحى التيار الكهربائي كلما أنجز الدوار نصف دورة. وهذا ما تقوم به المجموعة [المشتبطتان ; المجمع].