أرجو أن يفيدك هذا الموضوع الشائق لأنه من اعدادي الشخصي
لطلاب المدراس .........
القسم العلمي في الثانوية العامة
( مايكل فاراداي )
وتفسيره للتأثير المغناطيسي
مقدمة
كنت أسمع الكثير عن العلماء والمكتشفين . وفي كتاب الفيزياء يوجد عالم امتاز بتجاربه الرائعة التي أعجبتني جدا . فقررت أن أكتب تقريري لمادة الفيزياء عن هذا العالم والمكتشف .وتجاربه التي تناولنا دراستها في المنهج الدراسي .
نبذة عن مايكل فارادي :
عالم ومكتشف إنجليزي , ولد في مدينة نيفغنتون باتس قرب لندن سنة 1791 م , درس القراءة والكتابة ودخل ميدان العمل في الثالثة عشرة من عمره لإعالة إخوته لان والده كان حدادا ولم يكن يتقاضى سوي أجر زهيد . عمل في مخزن لبيع الكتب فكان ينكب علي المطالعة خلال الفرص . بعد مرور سبع سنوات أطلق عليه اسم معلم. انتقل ليعمل في مشغل دي لاروش ثم في مختبر ديفي . ثم عين استادا مساعدا مسئولا عن التجهيزات في المعهد الملكي البريطاني وبقي في خدمة ديفي .من أهم أعماله :
-اكتشف طريقة لمقاومة الصدأ من الفولاذ بإضافة مادتي الكروم والنيكل بنسب معينة .
-اكتشف مركبات كيميائية أهمها كلوريدات و هيدروكربونات .
-أصبح عضوا في مختبرات المعهد الملكي سنة 1821 م .
-اكتشف القوانين الناتجة عن تأثير التيار الكهربي علي اتجاه البوصلة .
-اكتشف عام 1831 م قانون المحول الكهربي وكيفية عمله .
-اكتشف ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي induction electromagnetic .
-اكتشف الالكترود والكاتود والعازل الكهربائي وغيرها .
-اكتشف قانون حساب كمية المادة التي تتراكم علي الالكترود عند مرور التيار الكهربائي في محلول .
-قامت الملكة فيكتوريا بتقديم منزل كبير لفاراداي يقضي فيه شيخوخته إلي أن توفي في شهر 8/1867 م تاركا تراثا كبيرا من الاكتشافات والدراسات كما ترك قضايا وأسئلة كثيرة لا يزال بعضها موضع جدل كبير
تفسيره قانون فارادي للتأثير المغناطيسي
عند تغيير التدفق المغناطيسي الذي يجتاز ملفاً كهر بائيا يتولد تيار كهربائي تأثيري لحظي (لحظة تغير التدفق) في دائرة الملف،
ويعتمد اتجاه التيار على اتجاه هذا التغير بالزيادة أو النقصان. هذا ما لاحظه العالم "مايكل فاراداي"
وهو يقوم بتجربته التي استخدم فيها الدائرة الكهربائية الموضحة بالشكل :
استخدم فاراداي ملفين حلزونيين، قام بتوصيل أحدهما (الملف الابتدائي) بدائرة كهر بائية بها مفتاح كهربائي، ووصل الملف الآخر (الملف الثانوي) بجلفانومتر.
وحيث أن الملف الثانوي غير موصول ببطارية، فإن أي سريان للتيار الكهربائي في الدائرة الثانوية يدل على وجود مؤثر خارجي قام بتوليد هذا التيار.
عندما قام فاراداي بإغلاق مفتاح الدائرة الكهربائية لاحظ انحراف مؤشر الجلفانومتر مما يدل على مرور تيار كهربائي في الدائرة الثانوية، ثم لاحظ انحراف المؤشر في الاتجاه المعاكس عند قطع التيار عن الدائرة الابتدائية(لحظة فتح المفتاح الكهربائي)، وعند إبقاء الدائرة الابتدائية مغلقة (أو مفتوحة) لاحظ عدم انحراف المؤشر. وقد استنتج فاراداي أن التيار الكهربائي(ألتأثيري) المتولد في الدائرة الثانوية هو نتيجة تغير التدفق المغناطيسي الناشىء عن الملف الابتدائي لحظة غلق أو فتح المفتاح، ويرجع السبب في ذلك إلى أن التيار الأصلي في الدائرة الابتدائية لا يصل لحظياً (لحظة غلق المفتاح) إلى قيمته العظمى، بل يبدأ من الصفر ثم يتزايد تدريجياً حتى يصل إلى قيمته العظمى، ولذلك فإن المجال المغناطيسي الناشىء عن التيار يتزايد أيضاً من الصفر إلى القيمة العظمى ويتغير تبعاً لذلك التدفق المغناطيسي الناشىء عن الملف الابتدائي والذي يقطع الملف الثانوي مسبباً سريان تيار كهربائي تأثيري في الدائرة الثانوية. وعندما يصل المجال المغناطيسي الناشىء عن الملف الابتدائي إلى قيمة ثابتة(بعد فترة قصيرة من غلق المفتاح) تكون قراءة الجلفانومتر مساوية الصفر دلالة على عدم مرور تيار كهربائي في الدائرة الثانوية.
وهكذا صاغ فاراداي قانونه الذي ينص على أنه:
"إذا تعرض ملف موصل إلى تدفق مغناطيسي متغير، ينشأ بين طرفيه قوة دافعة تأثيرية ( تسبب مرور تيار تأثيري، وتتناسب هذه القوة طردياً مع المعدل الزمني للتغير في التدفق المغناطيسي خلال الملف" .
ويمكن التعبير عن القانون بالعلاقة الرياضية التالية:
ويستنتج من هذا القانون أنه يمكن توليد القوة الدافعة التأثيرية بعدة طرق، هي:
- التغيير الزمني لمساحة الملف التي تجتازها خطوط التدفق المغناطيسي
- تغيير المجال المغناطيسي مع الزمن
- التغيير الزمني للزاوية المحصورة بين المجال والعمودي على سطح الملف
الخاتمة
ولقد استفدت كثيرا من هذا التقرير وعرفت بعض الأشياء التي لم أكن اعرفها من قبل عن ( ما يكل فراداي )
تم بحمد الله
