الفيزياء · المسرد

ما معنى مجال المغناطيسية الساكنة؟

تعريف 28.1 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 28 — المغناطيسية الساكنة: المجال والقوى وثنائيات القطب

تُحدث التيارات المستقرة (وهي شحن في حركة مستقرة) عند كل نقطة مجالًا مغناطيسيًّا B\vect B (بالتسلا، T\mathrm{T})، يُعرَّف بالقوة qvBq\vect v\wedge\vect B التي يؤثر بها في شحنة اختبار متحركة (التعريف 17.1). وخطوط مجاله تماسّ B\vect B وتُوجَّه في جهته. وتُحدث المغانط الدائمة مجالات من الطبيعة نفسها، من التيارات المجهرية في ذراتها. ورتب القدر: الأرض 5×105T5 \times 10^{-5}\,\mathrm{T}؛ ومغناطيس الثلاجة 0.01T0.01\,\mathrm{T}؛ وجهاز الرنين المغناطيسي 1.5T1.5\,\mathrm{T} إلى 3T3\,\mathrm{T}؛ وأكبر المجالات المستقرة في المخابر 45T45\,\mathrm{T}.

ثلاث خرائط مجال. والنقطة تيار نحو القارئ، والصليب تيار مبتعد. وخطوط السلك دوائر؛ وخطوط الحلقة تخترقها وتنغلق في الخارج؛ وخطوط ملف لولبي طويل مستقيمة ومنتظمة في الداخل وتنغلق بعيدًا، حيث المجال ضعيف — وفي كل حالة لا منبع لها ولا مصبّ.
ثلاث خرائط مجال. والنقطة تيار نحو القارئ، والصليب تيار مبتعد. وخطوط السلك دوائر؛ وخطوط الحلقة تخترقها وتنغلق في الخارج؛ وخطوط ملف لولبي طويل مستقيمة ومنتظمة في الداخل وتنغلق بعيدًا، حيث المجال ضعيف — وفي كل حالة لا منبع لها ولا مصبّ.

أمثلة

مثال 28.7 (رتب القدر)

سلك يحمل 10A10\,\mathrm{A} على 1cm1\,\mathrm{cm}: B=2×107×10/0.01=2×104TB = 2 \times 10^{-7} \times 10/0.01 = 2 \times 10^{-4}\,\mathrm{T}، أي أربعة أضعاف مجال الأرض — فالبوصلة تنحرف فعلًا. ووشيعة من 100100 لفة نصف قطرها 5cm5\,\mathrm{cm} تحمل 2A2\,\mathrm{A}: μ0NI/2R=2.5mT\mu_0NI/2R = 2.5\,\mathrm{mT} عند مركزها. وملف لولبي فيه 10001000 لفة في المتر عند 5A5\,\mathrm{A}: 6.3mT6.3\,\mathrm{mT}؛ ومع قلب من الحديد نفاذيته النسبية 10001000 لتبع ذلك عدة تسلات لولا أن الحديد يتشبع قرب 2T2\,\mathrm{T} — وهو سقف كل مغناطيس كهربائي، ولهذا تأتي أقوى المجالات من وشائع فائقة الناقلية بلا حديد.

اقرأ في الفصل ←