تطبيقات على قانون لينز

تطبيقات على قانون لينز

الميزان الحسّاس

يعد الميزان الحسّاس من الأجهزة التي تستخدم كتطبيق عملي على قانون لينز خصوصًا في مختبرات الكيمياء، ويتمحور عمل هذا الميزان على إيقاف اهتزازه عند وضع جسم على كفته.

ويحتوي هذا الميزان على قطعة معدنية موصولة بذراع التوازن وموضوعة بين قطبي مغناطيس من نوع حذوة الحصان، وتتحرك القطعة المعدنية داخل المجال المغناطيسي نتيجة لتأرجح ذراع الميزان، لينشأ عندها تيارات تولد مجالًا مغناطيسيًا في اتجاه معاكس لاتجاه التيار المسبب له، مما يؤدي إلى إبطاء القطعة الفلزية وثبات قراءة الميزان.

جهاز الكشف عن المعادن

يتكون جهاز الكشف عن المعادن من عدة ملفات أو ما يُسمى بالمحث (بالإنجليزية: Inductor)، التي تتفاعل مع المعادن في الأرض، ويعتمد عمل الجهاز على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.

فبعد تمرير تيار في الملف لإنتاج مجال مغناطيسي حثي، وبعد تحرك المجال المغناطيسي للمعدن على الأرض، فإن حقله المغناطيسي يُنتج تيارًا كهربائيًا في المعدن ليقوم عندها التيار الكهربائي الخاص بالمعدن بتوليد مجال مغناطيسي معاكس للتيار القادم من الملف، ليُعطي بذلك إشارة عن وجود معدن ما في الأرض.

المحوّلات الكهربائية

تعد المحولات أجهزة كهرومغناطيسية تحول الجهد الكهربائي للقيمة المطلوبة سواء بالزيادة أو بالنقصان، وتتكون هذه الأجهزة من نواة تُمثل مغناطيسًا حديديًا، ومجموعتين من لفائف الأسلاك الأولية والثانوية.

وعند تمرير تيار متناوب على الأسلاك الأولية في المحول، سينشأ عندها مجالًا مغناطيسيًا نابضًا، وتوجه نواة المحول مسار المجال المغناطيسي بين كل من الأسلاك الأولية والثانوية لمنع فقدان الطاقة.

وعند وصول المجال المغناطيسي إلى الملف الثانوي، فستتحرك الإلكترونات الموجودة داخل السلك لينشأ تيار كهربائي بجهد مختلف، وهو ما يعرف بالحث الكهرومغناطيسي.

المحركات الكهربائية

تتشابه المحركات الكهربائية والمولدات الكهربائية فيما بينها وقد تعتبر نفس الجهاز، ففي المحرك يمر تيار في الملف لإنتاج عزم دوران للملف، أما في المولد فيجب تطبيق عزم خارجي لتحريك الملف لتوليد تيار كهربائي.

يمرر تيار كهربائي في المحرك، لينشأ مجال مغناطيسي عبر الملف، وبالتالي إنتاج عزم دوران مسؤول عن تدوير الملف، وأثناء دوران الملف داخل المجال المغناطيسي سينتج تيار مستحث، ووفقًا لقانون لينز سيكون التيار الناتج المستحث معاكس لاتجاه التيار الموضوع داخله، وهو ما يساعد على التحكم في دوران المحرك.

الملف الابتدائي

هو سلك دائري ملفوف على شكل حلقات، وليس بالضرورة أن يكون عدد لفاته مختلفة عن الأسلاك الثانوية، ويعد أحد مجموعة لفائف الأسلاك الموجودة في المحولات الكهربائية.

ووفقًا لقانون لينز؛ عندما يمر تيار كهربائي داخل الأسلاك الابتدائية أو الأولية، سينشأ مجال مغناطيسي عبر الأسلاك ليُنتج قوة دافعة كهربائية حثية تعاكس حركة التيار في الملف الثانوي.

الملف الثانوي

هو سلك دائري ملفوف على شكل حلقات، وليس بالضرورة أن يكون عدد لفاته مختلفة عن الأسلاك الابتدائية، وهو أحد الأسلاك الموجودة في المحولات الكهربائية.

ووفقًا لقانون لينز؛ يسبب مرور تيار كهربائي داخل الأسلاك الابتدائية مجال مغناطيسي عبر الأسلاك ليصل إلى الملف الثانوي، والذي سيؤدي إلى تحريك الإلكترونات داخله ليُنتج قوة دافعة كهربائية حثية تعاكس حركة التيار في الملف الابتدائي.

الحث الذاتي

تعد خاصية الحث الذاتي شكل من أشكال الحث الكهرومغناطيسي ، وتنشأ عندما يتحرك تيار كهربائي متغير القيمة في سلك، مما يؤدي إلى نشوء مجال مغناطيسي متزايد أو متناقص اعتمادًا على تغير التيار ليستحث بذلك جهدًا في نفس الدارة الكهربائية.

الحث المتبادل

يعرف الحث المتبادل على أنه التناسب بين القوة الكهربائية الدافعة المتولدة في الملف الثانوي وبين التغير في التيار الخاص بالملف الابتدائي، ومن أكثر الأمثلة الشائعة عليه؛ المحولات، ويمكن ملاحظة تأثيره بين ملفين معزولين عن بعضهما البعض وملفوفين حول قطعه حديدية.

وعندما يمر تيار كهربائي متغير في الملف الأول ينتج في الملف الآخر مجال مغناطيسي مستحث متغير معاكس لاتجاه التيار الناتج من الملف الأول، وهو تطبيق لقانون لينز.

التيارات الدوامية

تنتج التيارات الدوامية على شكل حلقة في موصل بسبب قوة كهرومغناطيسية حركية، وتعد هذه التيارات حالة خاصة من قانون لينز، وتنتج من تحرك الإلكترونات باتجاه عمودي في المجال المغناطيسي المتغير.

وكون المجالات المغناطيسية الناشئة للتيارات الدوامية تتعارض مع المجال المغناطيسي للمغناطيس الحلقي الساقط حول الموصل، سينتج تجاذب بين المجالين مما يؤدي إلى تحول الطاقة إلى حرارة.

يعد قانون لينز من القوانين الفيزيائية، وينص على أن تغير المجال المغناطيسي في أي موصل كهربائي ينشئ جهدًا حثيًا مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي معاكس لاتجاه التيار الأصلي.

 وهناك العديد من التطبيقات التي يمكن تفسيرها باستخدام قانون لينز منها: المحولات الكهربائية، والمحركات الكهربائية، وأجهزة الكشف عن المعادن، والميزان الحساس، والملف الابتدائي، والملف الثانوي، والحث الذاتي، والحث المتبادل، والتيارات الدوامية.

33تعليم
مزيد من المشاركات
تعريف ميزان المدفوعات

تعريف ميزان المدفوعات

ميزان المدفوعات هو سجل محاسبي، ومالي تُدوّن فيه كافة الإجراءات الاقتصادية المتعلقة بالدول، ولكل دولة من دول العالم ميزان مدفوعات خاص بها، تتعامل فيه مع الدول الأخرى، لتسجيل العمليات المالية التي تتم بينهم، ويتكون من جانبين، الأول يسمى (المدين): وتسجل فيه كافة الإجراءات المالية التي يتم دفعها، والثاني يسمى (الدائن): وتسجل فيه كافة الإجراءات المالية التي يتم تحصيلها، ويعتمد ميزان المدفوعات على تسجيل كافة المبالغ النقدية التي تدفع سواءً لشراء خدمة، أم سلعة ما، وأيضاً يحتوي على التفاصيل المتعلقة
مكونات الطوب الأبيض الخفيف العازل

مكونات الطوب الأبيض الخفيف العازل

مكونات الطوب الأبيض الخفيف العازل يتكون الطوب الأبيض من مواد خام ذات جودة عالية ومنها؛ الفيرميكوليت، والدياتوميت، والرماد، وأكسيد الألمنيوم حيثُ تؤخذ هذه المواد الخام بنسب معينة، ثم تُخلط بالماء ومن بعدها تصب بقوالب خاصة تمنح شكل الطوب العازل، ثم تجفف مكونات القالب داخل الفرن لحين تشكل الخزف على سطحها بواسطة التحلل الحراري الذي يساعد في تكوين المسام في الطوب العازل وفي المرحلة الأخيرة من التحضير يتم إضافة مواد التحلل التي تمنع حدوث التأثيرات السلبية على الخصائص الساخنة لطوب. معلومات عامة عن
كيفية التخلص من الضغط النفسي في الدراسة

كيفية التخلص من الضغط النفسي في الدراسة

يتعرض الطلاب في تاريخهم الدراسي إلى الكثير من الضغوطات النفسية التي تؤثر بشكل سلبي على صحتهم النفسية والجسدية إذا لم يتم التعامل معها بالشكل الصحيح، حيث تبرز هذه الضغوطات نتيجة ضغط الأهل أو المعلمين على الطلاب، مما يؤدي إلى تفاقم المشكلة بالأخص إذا كان هناك مقارنة بين الطلاب والتنافس غير الصحي بينهم، كما تعد مشاعر التوتر والخوف طبيعية وجيدة في بعض الأحيان، حيث تحفز الطلاب على القيام بواجباتهم المطلوبة، لكن في بعض الحالات تؤثر بشكل عكسي على نتائج الطلاب. كيفية التخلص من الضغط النفسي في الدراسة
تخصصات الذكاء الاصطناعي في السعودية

تخصصات الذكاء الاصطناعي في السعودية

ما هو الذكاء الاصطناعي؟ يعرف الذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence) بأنه أحد الفروع العلمية ذات النطاق الواسع الخاصة بعلوم الكمبيوتر التي ينصب اهتمامها على تأسيس وإنشاء آلات ذكية لديها القدرة على القيام بمهام تتطلب ذكاء الإنسان وقدراته المعرفية. تخصصات الذكاء الاصطناعي في السعودية يحظى تخصص الذكاء الاصطناعي في السعودية باهتمام كبير نتيجة التطورات التكنولوجية التي تحدث في العالم، مما أدى إلى ظهور تخصصات فرعية له متاحة في الجامعات السعودية ومن أبرزها: تخصص التعلم الآلي. تخصص تعزيز التعلم.
تاريخ الرياضيات عند العرب والمسلمين

تاريخ الرياضيات عند العرب والمسلمين

تاريخ الرياضيات عند العرب والمسلمين انتشرت علوم الرياضيات في العصور الهلنستية القديمة، كما تطورت هذه العلوم في الهند في القرون الأولى قبل الميلاد ولعل أبرز مساهماتهم هو وضع النظام العشري للعد ، ثم انتقلت هذه العلوم لبلاد ما بين النهرين والشرق الأوسط بحلول عام 670م. انتقل العلم للبلاد الإسلامية خاصة بعد امتداد أراضي المسلمين من إسبانيا غربًا حتى الصين شرقًا بحلول عام 716م، وبعد وقت قصير في زمن الخليفة العباسي المنصور في عام 775م تمت ترجمة عدد هائل من الكُتب الهندية والفارسية واليونانية للغة
طريقة عمل الفاصولياء المعلبة

طريقة عمل الفاصولياء المعلبة

الفاصولياء المعلبة تعدّ الفاصولياء من أكثر المأكولات البقولية التي يرغب بها العديد من الناس، وخصوصاً الشعب الأمريكي، كما تقدم كطبق أساسي في عيد الشكر، ومن الجدير ذكره أنها تحتوي على قيم غذائية متعددة؛ فهي غنية بالبروتين، وحمض الفوليك، والكربوهيدرات المعقدة، والحديد، والألياف. بما أن الفاصولياء من النباتات الموسمية، فأصبح من الممكن الحصول عليها في جميع الأوقات، وذلك بحفظها، وتخزينها بأكثر من طريقة، ومن أهم طرق حفظها هو التعليب؛ وذلك للاحتفاظ بها لأطول مدة ممكنة، وتختلف طريقة طبخ الفاصولياء
صفات الطفل قليل الذكاء

صفات الطفل قليل الذكاء

تعريف ذكاء الطفل يولد الأطفال بلا أي معلومات أو قدرات عقلية ويتعلم الطفل هذه القدرات أثناء تجارب حياته ويكتسبها مع الوقت ولكن في أوائل هذا القرن، اكتشف العلماء أنهم كانوا على خطأ إذ إن الأطفال حديثي الولادة يمتلكون أدمغة متطورة تكاد تكون أقوى من أجهزة الكمبيوتر وأن أدمغتهم تكون مزودة مسبقًا بسعة كبيرة للتعلم والمعرفة، ففي الأشهر الأولى من الحياة ينمو دماغ الطفل بشكل سريع إذ يبدأ في التعرف على محيطه وبناء معلومات بسيطة عنه بالإضافة إلى تمييز الأصوات خصيصًا في عمر الثلاثة شهور ومعرفة بعض الروائح
ما هي المساحة

ما هي المساحة

تعريف المساحة تُعرّف المساحة (Area) بأنّها الحيز الداخلي الذي يشغله سطح لشكل مستوٍ؛ أو سطح لشكل ثنائي الأبعاد، كما أنّها تتمثل بعدد الوحدات المربعة التي تشغل سطح الشكل. قانون إيجاد المساحة للأشكال المُنتظمة وغير المُنتظمة تُحسب المساحة للأشكال المنتظمة وغير المنتظمة كما يأتي: الأشكال المنتظمة يعتمد حساب المساحة على الشكل، ويُمكن حسابها للأشكال المنتظمة الأساسية كما يأتي: مساحة المربع تُحسب مساحة المربع من خلال العلاقة الآتية ← مساحة المربع = طول الضلع² وبالرموز ← م = س² إذ إنّ: م: مساحة