عزم ثنائي القطب المغناطيسي
كمية متجهة تعبر عن قوة المغناطيس أو الملف الذي يمر به تيار كهربي، وتساوي حاصل ضرب شدة التيار في مساحة وجه الملف وعدد لفاته، ويكون اتجاهها عمودياً على مساحة الملف.
عزم ثنائي القطب المغناطيسي هو كمية فيزيائية متجهة تعبر عن الخصائص المغناطيسية لملف يمر به تيار كهربي، حيث يتصرف هذا الملف كمغناطيس قصير له قطبان (شمالي وجنوبي).
يُرمز لعزم ثنائي القطب المغناطيسي بالرمز \( \vec{m}_d \)، وهو يعتمد على ثلاثة عوامل رئيسية للملف:
- شدة التيار الكهربي المار في الملف \( I \).
- مساحة وجه الملف \( A \).
- عدد لفات الملف \( N \).
ويمكن حسابه من خلال العلاقة الرياضية المباشرة:
\[ \vec{m}_d = I \cdot A \cdot N \]ويقاس بوحدة \( A \cdot m^2 \). كما يمكن استنتاجه من قانون عزم الازدواج المغناطيسي المؤثر على ملف، حيث أن عزم الازدواج \( \tau \) يعطى بالعلاقة \( \tau = B \cdot I \cdot A \cdot N \cdot \sin(\theta) \)، وبالتالي يمكن التعبير عن عزم ثنائي القطب بأنه النسبة بين عزم الازدواج المؤثر على الملف وكثافة الفيض المغناطيسي \( B \) عندما يكون مستوى الملف موازياً لخطوط الفيض (أي عندما تكون الزاوية \( \theta = 90^{\circ} \)).
اتجاه عزم ثنائي القطب يكون دائماً عمودياً على مساحة وجه الملف، ويُحدد باستخدام قاعدة بريمة اليد اليمنى لماكسويل.
ملف دائري مساحة مقطعه \( A = 0.05 \) \( m^2 \) ويتكون من \( N = 100 \) لفة، يمر به تيار كهربي شدته \( I = 3 \) \( A \). لحساب عزم ثنائي القطب المغناطيسي للملف، نستخدم القانون: \[ \vec{m}_d = I \cdot A \cdot N \] بالتعويض نجد أن: \( \vec{m}_d = 3 \times 0.05 \times 100 = 15 \) \( A \cdot m^2 \).
تخيل إن الملف اللي بيمشي فيه كهربا عامل زي مروحة السقف. قوة الهوا اللي بتطلع من المروحة بتعتمد على قوة الموتور وحجم الريش. عزم ثنائي القطب ده هو 'شخصية' أو 'قوة' المروحة دي كمغناطيس؛ كل ما الكهربا تزيد أو مساحة الملف تكبر، قوة المغناطيس ده بتزيد وبيبقى تأثيره أقوى، واتجاه تأثيره دايما بيكون عمودي على الملف زي عمود المروحة بالظبط.
