recent
أخبار ساخنة

الفرق بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية

admin
الصفحة الرئيسية
إن علم المغناطيسية من العلوم المهمة والتي بني على أساسها فكرة عمل كثير من المعدات الكهربائية مثل المحولات الكهربائية والمولدات والمحركات .
ولكن كيف يتم الحصول على المجال المغناطيسي؟ يتم الحصول علي المغناطيسية إما من المغناطيس الدائم Permanent Magnet وهو ما يوجد في الطبيعة من مواد مختلفة مثل الفرايت Ferrite والنيودينيم بورون أيرون Niodenum Boron Iron والساماريوم كوبالت Samarium Cobalt؛كما يمكن الحصول على المغناطيسية عن طريق المغناطيس الكهربائي وينشأ عن المغناطيس الكهربائي ما يعرف بالمجال المغناطيسي حيث توجد علاقة متبادلة بين التيار الكهربائي والمجال المغناطيسي بمعنى أنه إذا مر تيار كهربائي في موصل فينشا عنه مجال مغناطيسي كما أن الموصل إذا تواجد فيه مجال مغناطيسي متغير تتولد فيه قوة دافعة كهربائية؛والتي يمكن الحصول منها على تيار كهربائي وهذا هو مايطلق عليه الكهرومغناطيسية.

الفرق بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية


الفرق بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية
الفرق بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية

تتكون الدائرة المغناطيسية من مسارات للفيض المغناطيسي وهذه المسارات يمكن أن تكون توالي أو توازي ولتوضيح مكونات الدائرة المغناطيسية سوف نأخذ دائرة التوالي المغناطيسية كمثال للدوائر المغناطيسية.
 والدائرة الكهربائية المكافئة لدائرة التوالي المغناطيسية يكون فيها الجهد الكهربائي يناظره القوة الدافعة المغناطيسية في الدائرة
المغناطيسية؛وتمثل المقاومات في الدائرة الكهربائية بالممانعات للمسارات المغناطيسية؛ويمثل الفيض المغناطيسى بالتيار الكهربائي أى أنه يوجد أوجه تشابه وإختلاف  بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية ويمكن تلخيصها في النقاط التالية:

  1. يمر التيار الكيربائى في أسلاك دون حدوث تسرب بينما في الدائرة المغناطيسيةيحدث تسرب للتدفق المغناطيسي في الهواء.
  2. ليس معنى أن المادة جيدة التوصيل للكهرباء أنها أيضا مادة مغناطيسية، فالمواد الجيدة التوصيل للكهرباء مثل الفضة والألمونيوم والنحاس غير مغناطيسية.
  3. المقاومة الكهربائية ثابتة عند درجة الحرارة الواحدة أما المقاومة المغناطيسية فهىليست ثابتة بسبب تغير النفاذية النسبية للمادة الواحدة.
الجدول التالي يوضح اهم قوانين الدائرة الكهربائية وما يعادلها في الدائرة المغناطيسية


الفرق بين الدائرة الكهربائية والدائرة المغناطيسية
اهم قوانين الدائرة الكهربائية وما يعادلها في الدائرة المغناطيسية


ولفهم ما سبق يجب عليك معرفة المصطلحات الهامة في علم المغناطيسية:

المجال المغناطيسي Magnetic Field

 
يعرف بأنه المنطقة التى تحيط بالمغناطيس وتظهر فيها تأثيرات مختلفة؛ حيث أنه إذا وضعت إبرة مغناطيسية بأسلوب معين في هذا المجال فإنها تنحرف و تتولد قوة دافعة كهربائية عند تحريك موصل كهربائي في هذا المجال.

خط القوى المغناطيسي Magnetic Field Line

 
هو خط وهمي وهو عبارة عن المسار الذي يرسمه قطب شمالى شدته الوحدة حينما يكون حر الحركة في المجال المغناطيسي ويوضع عند القطب الشمالي للمغناطيس فيتحرك بفعل التجاذب مع القطب الجنوبي حتى يصل إلى القطب المغناطيسي.

النفاذية المغناطيسية Magnetic Permeability


عرفنا أن المجال المغناطيسي ينشا عنه خطوط المجال وهذه الخطوط تتجه من القطب الشمالي للمغناطيس إلى القطب الجنوبي وخلال سيرها تمر إما في الهواء أو من خلال مسار من الحديد؛ونظرا لأن الحديد مادة مغناطيسية والهواء مادة غير مغناطيسية لذا تفضل
خطوط المجال المغناطيسي المرور في الحديد ويعتبر الهواء أو الحديد هو الوسط لخطوط المجال ولكل وسط معامل نفاذ يطلق عليه معامل النفاذية المغناطيسية (μ) للمادة وهي ليست ثابتة القيمة بالنسبة للمادة الواحدة وإنما تتغير قيمتها بتغيرشدة المجال المغناطيسي المؤثر.ويمكن الحصول عليها من خلال القانون التالي:
μ=μo μr

μo هي معامل النفاذ المطلق أو الثابت المغناطيسي او معامل النفاذ الثابت Absolute permeability وقيمته نحصل عليها من خلال القانون التالي:
μo=4π x10 -7  h/m

أما μr فهو معامل النفاذ النسبي  Relative Permeability وه تساوي الوحدة لأي وسط غير مغناطيسي.

الفيض المغناطيسي (Φ) Magnetic Flux


هو عبارة عن عدد الخطوط الكلية في المجال المغناطيسي وهو خطوط القوى المغناطيسية المتوازية التي تسير متجمعة في حزمة واحدة في مسار مقفل والمسار هو في الواقع الدائرة المغناطيسية؛ويقاس الفيض المغناطيسي بالويبر(Weber)ويختصرWb ويساوي 10 -8 خط.

كثافة الفيض المغناطيسي (B) Magnetic Flux Intensity


تعرف كثافة الفيض المغناطيسي بأنها مقدار الفيض المغناطيسي خلال وحدة المساحاتووحدته ويبر / متر. مربعWb/m2  أو تسلا (tesla) وتختصر T ؛ويتم الحصول عليه من خلال المعادلة التالية:
 B=Φ/A   

شدة المجال المغناطيسي (H) Magnetic Field Intensity


لكل مجال مغناطيسي قوة أو شدة مجال يقاس بها مدى تأثيره. وتعرف شدة المجال بأنهاالنسبة بين كثافة الفيض المغناطيسي والنفاذية المغناطيسية ووحدته أمبير لفه / متر At/m؛ ويتم الحصول عليه من خلال المعادلة التالية:

H=B/μ

القوة الدافعة المغناطيسية (mmf) Magnetomotive Force


عند تمرير تيار كهربائى ي موصل أو ملف عدد لفاته N سينشا فيض مغناطيسي نتيجة تولد قوة دافعة مغناطيسية في الملف والقوة الدافعة المغناطيسية هي الضغط المغناطيسي الذي يدفع الفيض المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية.وتتوقف قيمتها على قيمة التيار الكهربائى المار في الملف وعدد لفات الملف ووحداتها هي أمبير. لفه (ampere-turn)  At ويتم الحصول عليه من خلال المعادلة التالية:
mmf=N I   

الممانعة المغناطيسية(Rmag) Magnetic Reluctance

 
يلاقى الفيض المغناطيسي عند مروره في دائرة مغناطيسية ممانعة وتعرف بأنها النسبة بين القوة الدافعة المغناطيسية والفيض المغناطيسي وتحسب من العلاقة:
R mag = mmf/Φ = N I/Φ

وتعبر هذه العلاقة عن قانون أوم للدائرة المغناطيسية وأيضا يمكن حساب الممانعة بدلالة أبعاد الدائرة المغناطيسية فإذا كان طول المسار للفيض المغناطيسي L ومساحة مقطعه A والنفاذية μ فإن الممانعة يمكن الحصول عليها من خلال القانون التالي:

mag = L /μ A


google-playkhamsatmostaqltradent