میدان مغناطیسی و خطوط میدان مغناطیسی
جایگاه درس

میدان مغناطیسی و خطوط میدان مغناطیسی - آموزش تصویری - زبان ساده


میدان مغناطیسی و خطوط میدان مغناطیسی موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .

1 - میدان مغناطیسی چیست؟


مفهوم میدان مغناطیسیهر جسم مغناطیسی ( مثلا یک آهنربا ) در فضای اطراف خود خاصیتی ایجاد می کند که به کمک آن به اجسام مغناطیسی دیگر ( مثلا آهن) نیرو وارد می کند. به این خاصیت، میدان مغناطیسی می گویند.

وقتی که آهنربا را به میخ نزدیک می کنیم چگونه آن را جذب می کند؟ مدت ها طول کشید که دانشمندان جواب این پرسش را پیدا کنند. برای توجیه این پدیده، میدان مطرح شد. در این نظریه، آهنربا در اطراف خود خاصیتی به نام میدان ایجاد می کند و این میدان به اجسام دیگر نیرو وارد می کند.

مشاهده می کنید که میدان به عنوان یک واسطه عمل می کند.


توجه: میدان مغناطیسی، یک کمیت برداری است. بنابراین دارای جهت و مقدار است. یکای آن تسلا و علامت آن B است.


2 - خطوط میدان مغناطیسی


خطوط میدان مغناطیسی

یک آهنربا روی میز قرار دهید. سپس یک ورق کاغذ روی آن قرار داده و روی کاغذ براده آن بریزید. براده های آهن در طرح های خاصی قرار می گیرند که نشان دهنده خطوط میدان مغناطیسی است.

خطوط میدان مغناطیسی منحنی هایی هستند که میدان مغناطیسی بر آنها مماس و هم جهت است. این نکته مهمی است زیرا به کمک خطوط میدان مغناطیسی می توان جهت میدان مغناطیسی را مشخص کرد. چند ویژگی مهم و کاربردی خطوط میدان:

  1. در خارج آهنربا از قطب N خارج شده و وارد قطب S می شوند.
  2. همدیگر را قطع نمی کنند.
  3. هرجا به هم نزدیک تر باشند میدان قوی تر است.
مثال 1: تعیین جهت میدان اطراف آهنربادر اطراف یک آهنربا با قطب های نامعلوم، نقاطی را مشخص کردیم. جهت میدان مغناطیسی را در یکی از نقاط نشان دادیم.
  1. علامت قطب های آهنربا را مشخص کنید.
  2.  جهت میدان مغناطیسی را در نقاط نشان داده شده، رسم کنید.
پاسخ:
میدان و خطوط میدان اطراف آهنربا
  1.  چون جهت بردار نشان داده شده به سمت آهنربا است، بنابراین، قطب سمت راست، قطب S است. زیرا خطوط میدان وارد این قطب می شوند.
  2. برای تعیین جهت میدان در نقاط نشان داده شده بهتر است خطوط میدان را تصور کنیم. بنابراین، شبیه شکل روبرو می شود. تصویر را در دو حالت رسم کردیم. در اولی، خطوط میدان را رسم کردیم. در دومی، خطوط میدان رسم نشده است تا بهتر به تفاوت ها دقت کنید.

مثال 2: رسم میدان مغناطیسی با کمک خط میدانمطابق شکل، میدان مغناطیسی را در دو نقطه A و B رسم کردیم. کدام بردار درست و کدام نادرست است؟
پاسخ:
در نقطه A : جهت درست رسم شده است زیرا بردار میدان، مماس و هم جهت خط میدان است. اما اندازه بردار درست نیست. زیرا در نقطه A خطوط به هم نزدیک تر هستند. بنابراین در این نقطه میدان قوی تر است در نتیجه باید طول بردار در نقطه A، بلندتر از نقطه B باشد.

در نقطه B : جهت بردار 1 درست نیست زیرا هرچند مماس است اما هم جهت نیست. بردار 2 نادرست است زیرا مماس نیست بلکه عمود است. اما جهت بردار 3 درست است.



3 - خطوط میدان اطراف دو آهنربا


خطوط میدان اطراف دو آهنرباهرگاه دو آهنربا در کنار هم قرار گیرند با توجه به علامت قطب های آن، خطوط میدان ممکن است متفاوت باشند. در شکل روبرو این خطوط را نشان دادیم.
  1. نکته ای که می تواند کمک کنید این است که در هر سه حالت خطوط میدان از قطب N خارج شده و وارد قطب S می شود.
  2. دو نمودار مربوط به حالتی که دو قطب همنام هستند، مشابه می باشند.  تفاوت آنها در جهت خطوط است.
  3. نموداری که مربوط به دو قطب ناهمنام است کاملا با دو شکل دیگر متفاوت است.
مثال 3: سوال از خطوط میدان مغناطیسیدر شکل روبرو، دو آهنربا با قطب های نامعلوم، در نقطه نشان داده شده میدان مغناطیسی ایجاد کرده اند. چهار بردار در این نقطه رسم شده که بیانگر جهت میدان مغناطیسی است. هر یک از این بردار ها در چه حالتی می تواند جهت میدان مغناطیسی را نشان دهد. 

توجه: دقت کنید که نمی توان همزمان در یک نقطه بیش از یک بردار رسم کرد. این سوال در واقع چهار حالت جداگانه را نشان می دهد. که هر یک مربوط به یک آزمایش جداگانه است.

پاسخ:

بردار 1:   A = S و  B = S

بردار 2:   A = N و  B = S

بردار 3:   A = N و  B = N

بردار 4:   A = S و  B = N

سوال های چهار گزینه ای

در سوالات زیر لطفا گزینه درست را انتخاب کنید.
1- کدام عبارت درباره میدان مغناطیسی درست نیست؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
2- کدام عبارت درباره خطوط میدان مغناطیسی درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 میدان مغناطیسی اطراف آهنربا3- یک آهنربا با قطب های نامشخص داریم. میدان مغناطیسی در نقطه A به درستی نشان داده شده است. در نقطه B کدام بردار می تواند جهت میدان مغناطیسی را نشان دهد؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 اندازه میدان مغناسیسی4- کدام عبارت زیر درست است؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .
 میدان مغناطیسی اطراف دو آهنربا5- در شکل روبر، دو آهنربا با قطب های نامعلوم در نقطه نشان داده شده میدان مغناطیسی ایجاد کرده اند.  جهت میدان مغناطیسی را در یک نقطه نشان دادیم. قطب های آهنربا چگونه اند؟
a-
b-
c-
d-
. . . . . .

سوال های پرتکرار


میدان مغناطیسی چیست؟

هر جسم مغناطیسی ( مثلا یک آهنربا ) در فضای اطراف خود خاصیتی ایجاد می کند که به کمک آن به اجسام مغناطیسی دیگر ( مثلا آهن) نیرو وارد می کند. به این خاصیت، میدان مغناطیسی می گویند.

خطوط میدان مغناطیسی چیست؟

 منحنی هایی هستند که میدان مغناطیسی بر آنها مماس و هم جهت است.

مهم ترین ویژگی های خطوط میدان مغناطیسی چیست؟

  1. از قطب N خارج شده و وارد قطب S می شوند.
  2. همدیگر را قطع نمی کنند.
  3. هرجا به هم نزدیک تر باشند میدان قوی تر است.

امتیاز دهی

ممنون که با دادن امتیاز، باعث دلگرمی ما جهت ادامه کار می شوید.
1 2 3 4 5

تعداد رای = 2
میانگین امتیاز 5.00 از 5

بخش نظرات



--------------