القوة المغناطيسية بين سلكين مستقيمين متوازيين يحملان تيارًا كهربائيًا
يُنشئ التيار الكهربائي المار في سلك مجالًا مغناطيسيًا حوله. إذا كان السلك مستقيمًا، فإن خطوط المجال المغناطيسي تُشكّل دائرة، ويكون السلك المستقيم في مركز الدائرة.
إذا كان هناك سلكان موصلان مستقيمان متوازيان يفصل بينهما مسافة L، فإن المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكهربائي في السلك الموصل 1 يشعر به في السلك الموصل 2، وبالمثل يشعر بالمجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكهربائي في السلك الموصل 2 في السلك الموصل 1.
مقدار القوة المغناطيسية
مقدار المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكهربائي I1 ما يُحسّ على سلك الموصل رقم 2 هو:
يؤثر التيار الكهربائي I 1 بقوة مغناطيسية على السلك الموصل 2، حيث يكون مقدار القوة المغناطيسية F لكل وحدة طول l على السلك الموصل 2 هو:
وبالمثل، يؤثر التيار الكهربائي I 2 بقوة مغناطيسية على السلك الموصل 1، حيث يكون مقدار القوة المغناطيسية F لكل وحدة طول l على السلك الموصل 1 هو:
مثال sالهدف 1
سلك كهربائي رأسي مستقيم مثبت على جدار مبنى يحمل تيارًا مستمرًا مقداره 20 أمبير. احسب المجال المغناطيسي عند نقطتين تبعدان عن بعضهما 10 سم و20 سم.
مناقشة
من المعروف:
التيار الكهربائي (I) = 20 أمبير
المسافة (l 1 ) = 10 سم = 10/100 م = 1/10 م = 0,1 م = 10⁻¹ م
المسافة (l 2 ) = 20 سم = 0,2 م
نفاذية الفراغ (µ₀ ) = 4π × 10⁻⁷ Tm /A
السؤال: المجال المغناطيسي (ب)
جواب:
مثال sOAL 2
سلكان مستقيمان متوازيان طول كل منهما متر واحد، والمسافة بينهما ١٠ ملم. يمر في كل سلك تيار مستمر شدته ١٠ أمبير، في الاتجاه الرأسي، ويكون اتجاه التيار الكهربائي في كلا السلكين متماثلاً. احسب القوة المغناطيسية بين السلكين.
مناقشة
من المعروف:
طول كل سلك (L) = 1 متر
المسافة بين السلكين (l) = 10 مم = 0,01 م
التيار الكهربائي (I) = 10 أمبير
نفاذية الفراغ (µ₀ ) = 4π × 10⁻⁷ Tm /A
سأل:
جواب:
إذا كان اتجاه التيار الكهربائي متماثلاً في السلكين، تنشأ قوة تجاذب بينهما. أما إذا كان اتجاه التيار الكهربائي متعاكساً في السلكين، تنشأ قوة تنافر بينهما.
