المجال المغناطيسي الناتج عن تيار كهربائي في سلك مستقيم طويل

معلومات حول المجالات المغناطيسية الناتجة عن التيار الكهربائي في سلك مستقيم طويل

توبيك التيار الكهربائي، الشحنة الكهربائية، المجال المغناطيسي، القوة مغناطيس رجالياشرح كيف يمكن للتيار الكهربائي أن يُولّد مجالًا مغناطيسيًا. إذا مرّ تيار كهربائي عبر سلك مستقيم طويل جدًا، يتولد مجال مغناطيسي، وتشكّل خطوط المجال المغناطيسي دائرة حول السلك في مركزها. يوضح الشكل على اليمين هذه الظاهرة.

أجرى العلماء تجارب واكتشفوا أنه كلما زاد التيار الكهربائي المار في سلك، زاد المجال المغناطيسي الناتج عنه. وكلما ابتعدت نقطة ما عن السلك عمودياً، قلّ المجال المغناطيسي عند تلك النقطة.

بمعنى آخر، يتناسب المجال المغناطيسي B طرديًا مع التيار الكهربائي I وعكسيًا مع المسافة r لنقطة عمودية على السلك الموصل:

حيث μ₀ /2π هو ثابت تناسب. نفاذية الفراغ μ₀ _تساوي 4π × 10⁻⁷ ^تسلا متر/أمبير_.

مثال على المشكلات

يحمل سلك كهربائي رأسي على جدار منزل تيارًا كهربائيًا مقداره 20 أمبير. احسب المجال المغناطيسي على مسافة 0,5 متر، و1 متر، و2 متر، عموديًا على السلك الموصل.

مناقشة

من المعروف:

التيار الكهربائي (I) = 20 أمبير

المسافة (r) = 0,5 متر و 1 متر

μ _o = 4π x 10 ^-7 Tm/A

السؤال: المجال المغناطيسي (ب)

جواب:

بناءً على نتائج الحساب المذكورة أعلاه، كلما ابتعدنا عن السلك الموصل، كلما قل المجال المغناطيسي.