میدان مغناطیسی: تفاوت میان نسخهها
محتوای حذفشده محتوای افزودهشده
FreshmanBot (بحث | مشارکتها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB |
Yamaha5Bot (بحث | مشارکتها) تمیزکاری، + ویرایش با ماژول ابرابزار با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۱:
{{الکترومغناطیس}}
[[پرونده: Magnet0873.png|بندانگشتی|چپ|200px| خطوط میدان مغناطیسی با برادههای [[آهن]] نشان داده شدهاند. تراوایی زیادی که هریک از برادههای [[آهن]] دارند موجب ایجاد میدان مغناطیسی بزرگتری در انتهای هر براده شدهاست. این باعث میشود هریک از برادهها یکدیگر را جذب کنند که یک مجموعه ممتدی به وجود میآید که شکل «خط» به خود میگیرد. انتظار نمیرود که این «خط»
در الکترو مغناطیس کلاسیک تعریف میدان [[مغناطیس|مغناطیسی]] به صورت «میدان حاصل از بار الکتریکی در حال حرکت در اطراف آن» میباشد.
به بیان سادهتر '''میدان مغناطیسی''' حاصل تأثیر دو [[میدان الکتریکی]] (مثلاً دو بار مثبت و منفی) بر روی هم است که منجر به درست شدن یک میدان مغناطیسی میشود.
میدان مغناطیسی از تک بارها، سیمهای حامل جریان، جهت گیری دوقطبیهای مغناطیسی (آهنرباهای دایمی)، جریان سیال رسانا (میدان مغناطیسی زمین) ایجاد میشوند.
خط ۱۲:
نیروی حاصل از این میدان را [[نیروی لورنتس]] میخوانند.
به بیانی دیگر میدان مغناطیسی میدانی است که توسط یک جسم مغناطیسی یا ذرات، یا با تغییر میدان الکتریکی، تولید شدهاست<ref name="Durney, Carl H. and Johnson, Curtis C. 1969">{{cite book | author=Durney, Carl H. and Johnson, Curtis C. | title=Introduction to modern electromagnetics | publisher=[[مکگرا-هیل|McGraw Hill Financial]] |year=1969 |isbn=0-07-018388-0}}</ref> و توسط نیرویی که روی دیگر مواد مغناطیسی یا حرکت بار الکتریکی اعمال میشود شناسایی میشود. میدان مغناطیسی در هر نقطهٔ داده شده توسط هر دو پارامتر جهت و شدت (یا مقاومت) مشخص میشود، که به عنوان یک میدان برداری شناخته میشود.<ref
اشیایی که خود میدان مغناطیسی تولید میکنند آهنربا نامیده میشوند. آهنرباها توسط نیروها و گشتاورهایی که توسط میدانهای مغناطیسی تولید میکنند بر یکدیگرتاثیر میگذارند. آهنربا معمولاً خود را در جهت میدان مغناطیسی موضعی تراز میکند. قطبنماها از این اثر برای اندازهگیری جهت میدان مغناطیسی موضعی، تولید شده توسط زمین استفاده میکنند.
ریاضیات پیچیده که میدان مغناطیسی یک شی را نشان میدهد با استفاده از خطوط میدان مغناطیسی نشان داده میشوند. این خطوط صرفاً یک مفهوم ریاضی است و به صورت فیزیکی وجود ندارد. با این حال، برخی پدیدههای فیزیکی از قبیل تراز شدن برادههای آهن در یک میدان مغناطیسی، به مانند خطوط در یک الگوی مشابه با خطوط فرضی میدان مغناطیسی از جسم را تولید میکند.
خط ۲۷:
== B و H ==
میدان مغناطیسی برای دو میدان برداری مختلف استفاده میشود، که میدانهای [[میدان مغناطیسی B|B]] و [[میدان مغناطیسی H|H]] نامیده میشوند توجه<ref name="Griffiths, David J. 1999">{{cite book | author=Griffiths, David J. | title=Introduction to Electrodynamics (3rd ed.)| publisher=[[Prentice Hall]] |year=1999 |isbn=0-13-805326-X | oclc=40251748}}</ref> بسیاری از نامهای جایگزین برای هر دو وجود دارد) نگاه کنید به جداول زیر) برای اجتناب از اشتباه، در این مقاله از [[میدان مغناطیسی B|میدان B]] و [[میدان مغناطیسی H|میدان H]] استفاده کردهاست. در هر مورد که هر دوی آنها استفاده شدهاند از میدان مغناطیسی نام برده شدهاست.
{| style="float:left; margin-left:0.5em; margin-left:0; width:24em;"
|-
خط ۶۶:
H به عنوان اصلاحی برای B به علت میدان مغناطیسی تولید شده توسط مواد واسطه خواهد بود، بهطوریکه (در SI):
:<math>\mathbf{H}\ \equiv \ \frac{\mathbf{B}}{\mu_0}-\mathbf{M},</math>
که در آن M مغناطیسی شدن ماده و ''μ''<sub>0</sub> نفوذ پذیری مغناطیسی در فضای خالی است (یا پایداری مغناطیسی).<ref
در موادی که M متناسب با B است، رابطه بین B و H را میتوان به فرم سادهتر نوشت:
'''H''' = '''B'''/''μ'' که در آن μ پارامتر وابسته به مواد به نام نفوذ پذیری است. در فضای خالی، هیچ مغناطیسی وجود نداردM بهطوریکه '''H''' = '''B'''/''μ''
خط ۸۵:
متأسفانه مفهوم قطبهای 'شار مغناطیسی' با دقت آنچه در داخل آهنربا اتفاق میافتد را منعکس نمیکند (نگاه کنید به فرو مغناطیسی شدن)؛ شار مغناطیسی وجود ندارد. به عنوان مثال، بر خلاف شارالکتریکی، آهنرباها نمیتواند قطبهای جداگانهای در شمال و جنوب قطب داشته باشند؛ همه آهنرباها جفت شمال و جنوب دارند. علاوه بر این، آهنربای کوچک داخل آهنربا بزرگتر در جهت مخالف به آنچه از میدان H انتظار میرود پیچیده میشود. شرح فیزیکی صحیح تر مغناطیسی شدن شامل حلقههای اتمی جریان که در سراسر آهنربا توزیع شدهاست، میباشد.<ref>{{cite book | author=Jackson, John D. | title=Classical Electrodynamics (3rd ed.) | publisher=[[جان وایلی و پسران|Wiley]] | year=1999 | isbn=0-471-30932-X | oclc=224523909}}</ref>
در این مدل، یک آهنربا از بسیاری از آهنرباهای کوچک، به نام دو قطبی مغناطیسی که هر کدام یک جفت قطب شمال و جنوب مربوط به جریان الکتریکی دارند، تشکیل شدهاست. هنگامی که در ترکیب آنها به صورت یک آهنربا که قدرت مغناطیسی دارد m. که برای راحتی محاسبات ریاضی است، همچنین با توجه به جهت متناظر با جهت گیریهای میدان مغناطیسی آن را تعریف میکنند. برای آهنرباهای ساده، m در جهت خط از جنوب تا قطب شمال آهنربا کشیده شدهاست.
نیروی گرانش بین دو آهنربا کاملاً پیچیده و وابسته به قدرت و جهت گیری هر دو آهنربا و وابسته به مسافت و و جهت آهنرباهای متصل به یکدیگر. است. نیرو حساس به چرخش از آهنربا به علت گشتاور مغناطیسی است. نیروی هر آهنربا در هر لحظه بستگی به خود آهنربا و میدان مغناطیسی B<ref
در ریاضیات، نیرو در یک آهنربای که یک مغناطیسی شدن لحظهای m، مربوط به میدان مغناطیسی B دارد برابر است با:<ref>{{cite book | author=Tipler, Paul | title=Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.) | publisher=W. H. Freeman | year=2004 | isbn=0-7167-0810-8 | oclc=51095685}}</ref>
:<math>\mathbf{F} = \mathbf{\nabla} \left(\mathbf{m}\cdot\mathbf{B}\right),</math>
خط ۹۹:
== کاربرد در پژوهشها ==
* در [[دانش در ۲۰۱۳|
== منابع ==
|