قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٦:٢٥ ، ١ يوليو ٢٠١٩
قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي

مايكل فاراداي

عالم الفيزياء والكيميائي الإنجليزي الشهير الذي أصبح واحدًا من أعظم علماء القرن التاسع عشر، وبدأ فاراداي مسيرته المهنية ككيميائي حيث قام بكتابة دليل شامل في الكيمياء العملية واكتشف عددًا من المركبات العضوية الجديدة من بينها البنزين، لكن مساهمته الرئيسية كانت في مجال الكهرباء والمغناطيسية حيث كان أول من أنتج تيارًا كهربائيًا من مجال مغناطيسي واخترع أول محرك كهربائي ودينامو كما أظهر العلاقة بين الترابط الكهربائي والكيميائي، واكتشف تأثير المغناطيسية على الضوء، وساهم قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي بشكل كبير في فهم قوانين الكهرومغناطيسية.[١]

نص قانون فارادي للحث الكهرومغناطيسي

ينص قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي على أن الجهد المستحث في الدائرة يتناسب مع معدل التغير في التدفق المغناطيسي خلال تلك الدائرة مع مرور الوقت، بمعنى آخر كلما تغير المجال المغناطيسي بشكل أسرع كلما زاد الجهد في الدائرة، ويحدد اتجاه التغيير في المجال المغناطيسي اتجاه التيار، كما يمكننا زيادة الجهد عن طريق زيادة عدد الحلقات في الدائرة مثلًا سيكون الجهد المستحث في ملف به حلقتين ضعف الجهد الناتج من حلقة واحدة، ويمكن تمثيل هذا القانون رياضيًا على النحو الآتي:

قد= التغير في التدفق المغناطيسي/ التغير في الزمن.

أو .ε=ΔΦ/Δt

حيث يمثل الرمز ε الجهد المستحث ويسمى أيضًا بالقوة الدافعة الكهربائية ويقاس بالفولت، بينما يمثل الرمز ΔΦ التغير في التدفق المغناطيسي ويمثل الرمز Δt التغير في الزمن.[٢]

اكتشاف قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي

في حياته المهنية المبكرة أصبح مايكل فاراداي مهتمًا بالكهرباء والمغناطيسية، وأثناء ذلك الوقت كان العديد من العلماء يحاولون إيجاد العلاقة بين الاثنتين، وكان من المعروف بالفعل أن التيارات الكهربائية يمكن تحويلها إلى قوة مغناطيسية لكن فاراداي كان فضوليًا إذ كان العكس صحيحًا، وأثمر مجهوده ومثابرته عندما اكتشف أن المغناطيسية يمكن أن تخلق تيار كهربائي داخل السلك حيث استنتج فاراداي من هذا الاكتشاف أنه عن طريق تغيير المجال المغناطيسي يمكنه تحفيز تدفق الإلكترونات عبر السلك مما يخلق تيارًا وهذا هو المعروف حاليًا باسم الحث الكهرومغناطيسي[٣]، ويصف قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي كيف ينتج التيار الكهربائي مجالًا مغناطيسيًا وعلى العكس من ذلك كيف يولد المجال المغناطيسي المتغير تيارًا كهربائيًا في الموصل وكان للفيزيائي الإنجليزي مايكل فاراداي الفضل في اكتشاف الحث المغناطيسي عام 1830، ومع ذلك فإن عالم الفيزياء الأمريكي جوزيف هنري قام بشكل مستقل باكتشاف نفس الاكتشاف في نفس الوقت تقريبًا وفقًا لجامعة تكساس، من المستحيل التقليل من أهمية اكتشاف فاراداي للحث المغناطيسي حيث ساعد هذا الاكتشاف على اختراع المحركات الكهربائية والمولدات والمحولات التي تشكل أساس التكنولوجيا الحديثة، ولاحقًا تم دمج قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي في معادلات ماكسويل الأكثر شمولًا وفقًا لمايكل دوبسون أستاذ الفيزياء في جامعة كولورادو بولدر، حيث قام عالم الفيزياء الاسكتلندي جيمس كلارك ماكسويل بتطوير معادلات ماكسويل لشرح العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية وتوحيدها بشكل أساسي في قوة مغناطيس كهربائي واحدة، ووصف الموجات الكهرومغناطيسية التي تشكل موجات الراديو والضوء المرئي والأشعة السينية.[٤]

المراجع[+]

  1. "Michael Faraday", www.britannica.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
  2. "Faraday's Law of Electromagnetic Induction: Equation and Application", www.study.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
  3. "Michael Faraday: Inventions & Discoveries", www.study.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.
  4. "What Is Faraday’s Law of Induction?", www.livescience.com, Retrieved 30-06-2019. Edited.