قوة المغناطيس الكهربائي
من منا لم يجرب اللعب بأحد تلك القطع المغناطيسية الصغيرة المعلقة على الثلاجة ؟
قد تكون أمسكت إحداها ورحت تجول في المنزل محاولا الصاقها بكل مكان تراه ، الصقتها على الباب، سقطت!
على قدم الكرسي أيضا سقطت!
لنجربها على تلك الخزانة المصنعة من الألمنيوم هل ستنجذب لها ؟
قطع تزيين الثلاجة هذه تصتنع من المغناطيس الدائم الذي يمتلك خواصا مغناطيسية دائمة.
هناك نوع اخر من المغناطيس هو المغناطيس الكهربائي، يمكنك تشغيل خواصه المغناطيسية وايقافها!
فإذا شغلت هذا المغناطيس تحصل على مغناطيس يعمل مثل المغناطيس الدائم تماما، لكن عند ايقاف تشغيله، تزول الخواص المغناطيسية
ما فائدة المغناطيس الكهربائي؟
يستخدم هذا المغناطيس في صناعة العديد من الأجهزة الإلكترونية كالمحرك ومكبر الصوت ومحرك الأقراص الثابتة.
كيف استطيع صنع مغناطيس كهربائي؟
تحتاج لصنع هذا المغناطيس إلى ملف بسيط من الاسلاك وبطارية
في هذا المشروع العلمي ، ستصنع مغناطيسًا كهربائيًا عن طريق لف ملف من الأسلاك حول قلب حديدي.
تحدي الاسبوع
ما الذي يؤثر على قوة المغناطيس الكهربائي؟
. سوف يختبر الاطفال تأثير تغير عدد الدورات في ملف المغناطيس على قوة المغناطيس الكهربائي .
كيف سيتم قياس قوة المغناطيس الكهربائي ؟
سيقيس الأطفال قوة المغناطيس عن طريق حساب عدد المشابك الورقية التي يمكن أن يرفعها المغناطيس الكهربائي.
المغناطيس الكهربائي هو المغناطيس الذي يستخدم المجال المغناطيسي الناتج عن تدفق التيار الكهربائي عبر سلك ،و يوجد في قلب العديد من الأجهزة الكهربائية ، بدءًا من الأشياء البسيطة مثل أجراس الباب إلى الآلات المعقدة مثل مسرعات الجسيمات. تختلف قوة المغناطيسات الكهربائية ، لكن بعضها قوية بما يكفي لرفع قطارات بأكملها!
فكيف يعمل المغناطيس الكهربائي؟ كيف يصنع التيار الكهربائي - حركة الشحنات الكهربائية - مغناطيسًا؟
يتدفق التيار الكهربائي عبر سلك ، ويخلق مجالًا مغناطيسيًا. يمكنك إثبات ذلك لنفسك باستخدام بوصلة مغناطيسية (راجع فكرة المشروع المختصرة لرفاق العلوم باستخدام المغناطيس ككاشف للتيار الكهربائي ، وبرنامج تعليمي للكهرباء والمغناطيسية والكهرومغناطيسية لمعرفة المزيد). المجال المغناطيسي حول السلك المستقيم ليس قوياً جداً. ولكن إذا تم لف السلك في ملف ، فإن الحقول المنتجة في كل لفة من الملف تضاف لتكوين مجال مغناطيسي أقوى. عندما يتم لف الملف على شكل أسطوانة ، يطلق عليه اسم الملف اللولبي. عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر الملف اللولبي ، فإنه يخلق حقلاً مغناطيسيًا مشابهًا جدًا لمغناطيس القضيب
مفاهيم اساسيه لشرحها للطفل
يمكنك الاستعانة بهذا الرسم للشرح لملف لولبي ومجال مغناطيسي ناتج عن تدفق التيار. لاحظ أنه إذا كان التيار يغير اتجاهه ، فإن المجال المغناطيسي يتغير كذلك.
إذا كان المغناطيس الكهربائي يتكون فقط من سلك ملفوف (إذا كان لا يحتوي إلا على هواء في وسطه) ، فلن يكون المغناطيس قويًا جدًا. ولكن إذا وضعت قطعة من الحديد في منتصف الملف - مسمار حديدي ، على سبيل المثال - فإن قطعة الحديد ، التي تسمى قلب المغناطيس الكهربائي ، ستجعل المجال المغناطيسي أقوى بكثير. هذا لأن الحديد مغنطيسي حديدي. يحتوي على الكثير من المناطق الصغيرة ، تسمى المجالات المغناطيسية ، والتي تعمل مثل المغناطيسات الصغيرة. بمجرد وضع اللب الحديدي في الملف ، فإن المجالات المغناطيسية تصطف مع المجال المغناطيسي الذي يصنعه الملف اللولبي. نتيجة لذلك ، تزداد قوة المجال المغناطيسي بشكل كبير
للقيام بهذا المشروع ، يجب عليك إجراء بحث يمكّنك من فهم المصطلحات والمفاهيم التالية:
الكهرومغناطيسية
التيار الكهربائي
الملف اللولبي
جوهر
المغناطيسية الحديدية
المجالات المغناطيسية
كيف يعمل المغناطيس الكهربائي؟
لماذا يكون للمغناطيس الكهربي خصائص مغناطيسية فقط عند تنشيطه؟
هل زيادة التيار المتدفق عبر ملف من الأسلاك تزيد أو تقلل من قوة المجال المغناطيسي؟
ماذا تفعل إضافة قلب حديدي إلى مغناطيس كهربائي للمجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس الكهربائي؟
د
صنع المغناطيسات الكهربائية الخاصة بك
اصنع أربعة مغانط كهربائية مختلفة - بسلك 50 و 100 و 150 و 200 لفة ، على التوالي - عن طريق لف السلك المغناطيسي بإحكام حول البراغي الحديدية (الشكل 2). فيما يلي بعض النصائح لصنع المغناطيس ، ولكن يمكنك أيضًا الرجوع إلى كيفية عمل مقطع فيديو مغناطيسي كهربائي لمزيد من التفاصيل. إذا كنت تواجه مشكلة ، فراجع الأسئلة الشائعة للحصول على مزيد من المعلومات.
استخدم حامل المناشف الورقية لإمساك بكرة السلك المغناطيسية أثناء لف المغناطيس ، أو اصنع واحدة مرتجلة باستخدام قلم رصاص وصندوق من الورق المقوى (الشكل 3). سيساعدك هذا في الحفاظ على ملفاتك نظيفة ومنع العقد في السلك.
