تجربة فاراداي
- قام فاراداي بإعداد ملف من سلك من النحاس، لفاته معزولة عن بعضها البعض، وعندما انتهى من إعداده، قام بتوصيل طرفيه بجلفانومتر حساس صفر تدريجه فى المنتصف.
- عندما أدخل فاراداي مغناطيسأ فى الملف، لاحظ اثناء ادخاله أن مؤشر الجلفانومتر ينحرف انحرافاً لحظياً في اتجاه معين.
- وعندما أخرج فاراداى المغناطيس من الملف لاحظ أثناء اخراجه أن مؤشر الجلفانومتر ينحرف فى الاتجاه المضاد.
- هذه الظاهرة أطلق عليها اسم (الحث الكهرومغناطيسى). حيث تتولد قوة دافعة كهربية مستحثة ، Induced emf وكذلك يتولد تيار كهربي مستحث في الملف اثناء ادخال المغناطيس فى الملف أو اخراجه منه، بحيث يكون رد الفعل في إتجاه يعارض الفعل.
- فإن كان المغناطيس يدخل فإن المجال المغناطيسى المستحث يعمل على مقاومة الإدخال وإن كان المغناطيس يخرج فإن المجال المغناطيسى المستحث يعمل على استبقاء المغناطيس أو جذبه للداخل.
- بعد تفكير توصل فاراداي إلى أن القوة الدافعة الكهربية المستحثة وكذلك التيار الكهربي المستحث يتولدان في الدائرة كنتيجة لقطع لفات السلك خطوط الفيض المغناطيسي اثناء حركة المغناطيس.
- تعريف الحث الكهرومغناطيسي:
هي ظاهرة تتولد فيها قوة دافعة كهربية مستحثة، كذلك تيار كهربي مستحث في الملف اثناء إدخال مغناطيس فيه أو اخراجه منه.
قانون فاراداي للقوة الدافعة الكهربية المستحثة
- من خلال تجارب عديدة أمكن لفاراداي استخلاص ما يلي :
(1) الحركة النسبية بين الموصل والمجال المغناطيسى الذى يتغير فيها المعدل الزمنى الذي يقطع به الموصل خطوط الفيض تولد قوة دافعة مستحثة فى الموصل. ويتوقف اتجاهها على إتجاه حركة الموصل.
(2) يتناسب مقدار القوة الدافعة المستحثة طرديا مع المعدل الزمنى الذي يقطع به الموصل خطوط الفيض. أي أن:
حيث emf متوسط القوة الدافعة المستحثة ، ΔΦm التغير فى خطوط الفيض المقطوعة خلال الزمن Δt.
(3) مقدار القوة الدافعة المستحثة يتناسب طردياً مع عدد لفات الملف الذي يقطع خطوط الفيض أى أن :
emf α N
- وبالتالي يمكن بتحليل النتائج السابقة استنتاج العلاقة:
وهو ما يعرف بقانون فاراداى للحث الكهرومغناطيسي.
- تدل الاشارة السالبة فى هذا القانون على أن اتجاه القوة الدافعة المستحثة (وأيضاً اتجاه التيار المستحث) يعاكس التغير المسبب له. وهو ما يعرف بقاعدة لنز Lenz's Rule.
نص قانون فاراداي للقوة الدافعة الكهربية المستحثة
- ينص قانون فاراداي للقوة الدافعة المستحثة على أن:
تتناسب القوة الدافعة المستحثة المتولدة في ملف بالحث الكهرومغناطيسي تناسبا طردياً مع المعدل الزمني الذي يقطع به الموصل خطوط الفيض، وكذلك مع عدد لفات الملف.
