المجال المغناطيسي – المغناطيس المستقيم والمغناطيس على شكل حرف U والمغناطيس الكهربائي

ماذا تعرض

يحيط بالمغناطيس مجال مغناطيسي يؤثر في الحديد وفي المغناطيسات الأخرى. تصطف برادة الحديد على امتداد المجال فتكشف شكله؛ وخارج المغناطيس تخرج خطوط المجال من القطب الشمالي وتدخل القطب الجنوبي، وتتقارب حيث يكون المجال أقوى، أي قرب القطبين. وتدور إبرة البوصلة لتستقر على امتداد خطوط المجال. وبين قطبي المغناطيس الذي على شكل حرف U يكون المجال منتظمًا تقريبًا. أما الملف الذي يمر فيه تيار وداخله قلب من الحديد فيعمل مغناطيسًا كهربائيًا تزداد قوته بزيادة شدة التيار وعدد اللفات، ويتبادل قطباه موضعيهما عند عكس التيار.

طريقة الاستخدام

اختر نوع المغناطيس واسحب المغناطيس فوق البرادة، ثم انقر أماكن فارغة لتضع بوصلات وقارن اتجاهاتها بخطوط المجال المرسومة. اضغط «عكس القطبين» ولاحظ دوران كل الإبر. وفي المغناطيس الكهربائي ارفع «شدة التيار (المغناطيس الكهربائي)» و«عدد لفات الملف (المغناطيس الكهربائي)» لترى الطيف يقوى، ثم اضبط التيار على 0، واضغط «عكس التيار». انتقل إلى العرض ثلاثي الأبعاد ودوّر المنظر لترى خطوط المجال تلتف في الفضاء فوق اللوح.

المعاملات القابلة للتغيير

• نوع المغناطيس مغناطيس مستقيم, مغناطيس على شكل حرف U, مغناطيس كهربائي (ملف بقلب حديدي)
• شدة التيار (المغناطيس الكهربائي) 0–5 A
• عدد لفات الملف (المغناطيس الكهربائي) 100–1000 لفة
• رسم خطوط المجال
• كثافة برادة الحديد 12–36 عمود

أسئلة للاستكشاف

1. أين تتجمع برادة الحديد بكثافة أكبر حول المغناطيس المستقيم، وماذا يدل ذلك على المجال؟
2. ما الذي يميز خطوط المجال بين قطبي المغناطيس الذي على شكل حرف U؟
3. عندما تكون شدة التيار 0 A، هل يبقى للمغناطيس الكهربائي مجال مغناطيسي، وكيف تبيّن البوصلات ذلك؟