تخطّي للمحتوى
ا
مغناطيسية

الحث المتبادل بين ملفين

Mutual Induction
تعريف سريع

هو التأثير الكهرومغناطيسي الحادث بين ملفين متجاورين أو متداخلين، حيث تتولد قوة دافعة كهربية مستحثة في أحدهما نتيجة تغير شدة التيار بمرور الزمن في الملف الآخر، لتقاوم هذا التغير.

المعادلة
\[ e.m.f_2 = -M \frac{\Delta I_1}{\Delta t} \]

الحث المتبادل بين ملفين هو ظاهرة كهرومغناطيسية أساسية في منهج الفيزياء، تنشأ عند وجود ملفين متجاورين أو متداخلين يُعرفان بالملف الابتدائي والملف الثانوي. عندما يتغير التيار الكهربي \(I_1\) المار في الملف الابتدائي خلال فترة زمنية \(\Delta t\)، ينشأ عنه فيض مغناطيسي متغير \(\Delta \Phi_m\).

هذا الفيض المتغير يقطع لفات الملف الثانوي، مما يؤدي إلى تولد قوة دافعة كهربية مستحثة \(e.m.f_2\) وتيار مستحث في الملف الثانوي. وتكون اتجاهات هذه القوة والتيار المستحث بحيث تعاكس التغير في الفيض المسبب لها، وذلك تطبيقاً لقاعدة لنز.

  • معامل الحث المتبادل \(M\): هو مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة في أحد الملفين عندما يتغير التيار في الملف الآخر بمعدل \(1 \, A/s\).
  • يُقاس معامل الحث المتبادل بوحدة الهنري (\(H\))، والتي تكافئ \(\Omega \cdot s\) أو \(V \cdot s \cdot A^{-1}\).
  • تتوقف قيمة \(M\) على حجم الملفين، عدد لفاتهما، المسافة بينهما، ومعامل النفاذية المغناطيسية \(\mu\) للوسط.
مثال توضيحي

ملفان متجاوران، إذا تغيرت شدة التيار في الملف الابتدائي بمعدل \(\frac{\Delta I_1}{\Delta t} = 4 \, A/s\)، فتولدت قوة دافعة كهربية مستحثة في الملف الثانوي مقدارها \(e.m.f_2 = 12 \, V\). لحساب معامل الحث المتبادل بينهما، نستخدم العلاقة \(M = \frac{e.m.f_2}{\frac{\Delta I_1}{\Delta t}}\) (بإهمال الإشارة السالبة التي تدل على الاتجاه)، لنجد أن \(M = \frac{12}{4} = 3 \, H\).

فهمها ببساطة — تشبيه من الحياة

تخيل إنك واقف جنب صاحبك، وصاحبك فجأة بدأ يجري بسرعة شديدة. من غير ما يلمسك خالص، حركة جسمه السريعة هتعمل تيار هواء قوي هيخبط فيك ويخليك تحس بالهواء ده وممكن يخليك تتحرك خطوة. صاحبك اللي بيجري هو الملف الأول اللي تياره بيتغير، وتأثير الهواء اللي خلاك تستجيب هو الحث المتبادل اللي بيأثر على الملف التاني من غير أي سلك يربط بينهم.