قانون لنز والتيارات الدوامية
قانون لنز Lenz’s Law
قانون لينز هو قانون أساسي في الكهرومغناطيسية وصاغه الفيزيائي الروسي هاينريش لينز ، ينص قانون لينز للتحريض الكهرومغناطيسي على أن المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه بواسطة التيار المستحث يعارض المجال المغناطيسي الاصلي الذي تسبب فيه ، بمعني انه عند تحريك مغناطيس في ملف من الاسلاك او العكس فان ذلك يؤدي الى توليد قوة دافعة وتيار مستحثان بهذا الملف ، هذا التيار المستحث الناتج يولد مجال مغناطيسي جديد يعارض المجال الاصلي الذي تسبب في توليده ، وتم صياغته في العلاقة التالية :-
حيث ε هي القوة الدافعة المستحثة emf
δΦB هو التغير في التدفق المغناطيسي مع الزمن
N = عدد اللفات
ويمكن تحديد اتجاهات التيار والمجال المغناطيسي والقوة المؤثرة على الموصل من خلال قاعدة فلمنج لليد اليمنى وهي خاصة بالمولدات الكهربية (بينما قاعدة فلمنج لليد اليسرى خاصة بالمحركات)
- شرح قانون لينز
لفهم قانون لينز بشكل أفضل ، سنوضحه بحالتين :-
الحالة 1: عندما يتحرك المغناطيس الى داخل الملف :-
عندما يقترب القطب الشمالي للمغناطيس من اتجاه الملف ، يزداد التدفق المغناطيسي او شدة المجال بالملف ، وفقًا لقانون فاراداي للحث ، عندما يحدث تغير في التدفق ، يتم حث EMF وبالتالي التيار في الملف وهذا التيار سيخلق مجال مغناطيسي خاص به .
الآن وفقًا لقانون Lenz ، فإن هذا المجال الجديد الذي تم إنشاؤه سوف يعارض المجال الاصلي أو يمكن ان نقول أنه يعارض الزيادة في التدفق المغناطيسي بالملف
الحالة 2: عندما يبتعد المغناطيس عن الملف :-
عندما يتحرك القطب الشمالي للمغناطيس بعيدًا عن الملف ، ينخفض التدفق المغناطيسي الذي يرتبط بالملف ، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي لفاراداي ، يتم حث EMF وبالتالي التيار في الملف وهذا التيار سيخلق مجال مغناطيسي خاص به.
الآن وفقًا لقانون Lenz ، فإن هذا المجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه سيعارض المجال الذي انتج او تسبب فيه أو يمكننا أن نقول أنه يعارض النقص في التدفق بالملف
تطبيقات قانون لنز 
- أجهزة الكشف عن المعادن Metal detectors
- أنظمة الكبح في القطارات Braking systems in trains
- قارئات البطاقات Card readers
- الطبخ والتسخين بالحث Heating & Cooking by induction
- التيار الدوامي Eddy Current
وهو التيار الذي اكتشفه العالم الفرنسي ليون فوكو عندما حاول تدوير قرص نحاسي بين قطبين مغناطيسيين ، أصبح من الصعب تدويره بشكل أسرع ، بالإضافة إلى ذلك ، سيبدأ القرص في التسخين على الرغم من عدم وجود شيء يلمسه ،
وأدرك فوكو أنه عندما قام بتدوير القرص النحاسي بين القطبين المغناطيسيين ، كان يتسبب في تغيير المجال المغناطيسي الذي يمر عبر القرص وكان المجال الناتج عن ذلك يتسبب في تشكيل حلقات من التيار داخل القرص ، مما تسبب في ارتفاع درجة حرارة القرص ، تسمى هذه الحلقات من التيار المستحث بالتيارات الدوامية لأنها تتحرك دائمًا في دوائر ، تمامًا مثل الدوامات في الماء.
وكلما أسرع في تشغيل القرص ، تغير الحقل المغناطيسي بسرعة أكبر ، وأصبحت هذه التيارات الدوامية أقوى ، نظرًا لأن التيارات الدوامية الدوارة تعمل على إنشاء مجالات مغناطيسية في الاتجاه المعاكس للمجال الذي تنتجه الأقطاب المغناطيسية ، فكلما تحركالقرص بشكل أسرع ، زادت صعوبة دورانه .
وهنا نكون قد انتهينا من هذا الموضوع ونسأل الله ان ينال اعجابكم ونسألكم الدعاء المصادر
تعليقات
إرسال تعليق