الحث الكهرومغناطيسي
ظاهرة تولد قوة دافعة كهربية مستحثة وتيار كهربي مستحث في موصل نتيجة قطعه لخطوط الفيض المغناطيسي المتغير مع الزمن، وهي الأساس العلمي لعمل المولد الكهربي.
الحث الكهرومغناطيسي هو ظاهرة فيزيائية تصف تولد قوة دافعة كهربية مستحثة \(\text{emf}\) وتيار كهربي مستحث في دائرة مغلقة عندما يتغير الفيض المغناطيسي \(\Phi_m\) الذي يقطع هذه الدائرة بمرور الزمن \(\Delta t\).
اكتشف العالم فاراداي هذه الظاهرة، وصاغ قانوناً ينص على أن القوة الدافعة الكهربية المستحثة تتناسب طردياً مع المعدل الزمني للتغير في الفيض المغناطيسي وعدد لفات الملف \(N\).
أهم المفاهيم المرتبطة:
- قانون فاراداي: يحدد مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة.
- قاعدة لنز: تحدد اتجاه التيار المستحث بحيث يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له، ويمثلها الإشارة السالبة في قانون فاراداي.
تعتبر هذه الظاهرة الأساس العلمي للعديد من الأجهزة مثل المولد الكهربي (الدينامو) الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية.
ملف يتكون من \(N = 100\) لفة، مساحة مقطعه \(A = 0.02\) \(m^2\)، وضع عمودياً في مجال مغناطيسي كثافة فيضه \(B = 0.1\) \(T\). إذا سحب الملف من المجال خلال زمن \(\Delta t = 0.05\) \(s\)، فإن التغير في الفيض \(\Delta \Phi_m = -B \cdot A = -0.002\) \(Wb\). وتكون القوة الدافعة المستحثة المتولدة \(\text{emf} = -100 \times \frac{-0.002}{0.05} = 4\) \(V\).
تخيل إنك ماسك مروحة ورق وبتحركها بسرعة قدام وشك. طول ما إنت بتحرك المروحة بيطلع هواء يطير شعرك، وأول ما توقف إيدك الهواء بيقف. في الكهرباء، المغناطيس اللي بيتحرك جوه سلك بيعمل نفس الفكرة، طول ما هو بيتحرك بيزق الكهرباء وتشتغل، ولما يقف الكهرباء تقف. ده بالظبط الحث الكهرومغناطيسي، الحركة بتولد كهرباء.
