الحث الكهرومغناطيسي
يُحدث التدفق المغناطيسي المتغير قوة دافعة كهربائية ومجالًا كهربائيًا، وهو المبدأ الكامن وراء المولدات والمحولات.
Definition
الحث الكهرومغناطيسي هو توليد قوة دافعة كهربائية ومجال كهربائي دوراني بواسطة تدفق مغناطيسي متغير، ويتم قياسه كميًا بواسطة قانون فاراداي، مع معارضة التأثيرات المستحثة للتغير وفقًا لقانون لينز.
Scope
يغطي هذا الموضوع قانون فاراداي للحث، وقانون لينز واتجاه التأثيرات المستحثة، والقوة الدافعة الكهربائية الحركية والمحولة، والحث الذاتي والمتبادل، والطاقة المخزنة في المجالات المغناطيسية. ويتناول المجالات الكهربائية المستحثة على أنها غير محافظة ويقدم التيارات الدوامية، مع إرجاء الإشعاع إلى مواضيع لاحقة.
Core questions
- كيف يدفع التدفق المغناطيسي المتغير تيارًا في دائرة كهربائية؟
- لماذا تعارض التيارات المستحثة التغير الذي ينتجها؟
- كيف يتم تعريف الحث والطاقة المغناطيسية المخزنة؟
Key concepts
- التدفق المغناطيسي
- القوة الدافعة الكهربائية
- قانون فاراداي
- قانون لينز
- الحث الذاتي
- الحث المتبادل
- التيارات الدوامية
- الطاقة المغناطيسية
Key theories
- قانون فاراداي للحث
- تساوي القوة الدافعة الكهربائية حول حلقة سالب معدل تغير التدفق المغناطيسي عبرها؛ وفي الشكل التفاضلي، يساوي دوران المجال الكهربائي سالب المشتقة الزمنية للمجال المغناطيسي.
- قانون لينز
- يتدفق التيار المستحث بحيث يعارض التغير في التدفق الذي يسببه، وهو نتيجة لحفظ الطاقة التي تحدد الإشارة في قانون فاراداي.
Clinical relevance
الحث هو مبدأ التشغيل للمولدات الكهربائية، والمحولات، والمحركات الحثية ومواقد الطهي، والشحن اللاسلكي والحثي، وملفات التدرج والتردد الراديوي في التصوير بالرنين المغناطيسي.
History
اكتشف فاراداي الحث الكهرومغناطيسي عام 1831، مع ملاحظة جوزيف هنري لتأثيرات ذات صلة بشكل مستقل. صاغ لينز القاعدة الاتجاهية عام 1834، وأدرج ماكسويل الحث في معادلات مجاله كقانون الدوران للمجال الكهربائي.
Key figures
- Michael Faraday
- Joseph Henry
- Heinrich Lenz
Related topics
Seminal works
- maxwell1873
- jackson1998
Frequently asked questions
- ما الفرق بين القوة الدافعة الكهربائية الحركية والقوة الدافعة الكهربائية للمحول؟
- تنشأ القوة الدافعة الكهربائية الحركية عندما يتحرك موصل عبر مجال مغناطيسي ثابت، بينما تنشأ القوة الدافعة الكهربائية للمحول من مجال متغير مع الزمن عبر دائرة ثابتة؛ وكلاهما يتوحدان بواسطة قاعدة تدفق فاراداي.
- لماذا يتضمن قانون لينز إشارة سالبة؟
- يعارض التيار المستحث التغير في التدفق للحفاظ على الطاقة؛ فلو عزز التغير، لخلق طاقة من لا شيء، لذا فإن الإشارة السالبة في قانون فاراداي تعكس هذه المعارضة.