التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي

المقصود بالتيار الكهربائي

التيار الكهربائي هو شحنة كهربائية تستمر في الحركة، ويمكن أن يأخذ شكل تفريغ مفاجئ للكهرباء الساكنة، مثل صاعقة البرق أو شرارة تحدث بين الأصابع، لكن الأكثر شيوعًا، عند الحديث عن التيار الكهربائي، فإننا نعني الشكل الأكثر تحكمًا للكهرباء من المولدات أو البطاريات أو الخلايا الشمسية أو خلايا الوقود، وهو ما يجر للحديث عن التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، ومعظم الشحنة الكهربائية يتم شحنها بواسطة الإلكترونات والبروتونات داخل الذرة، والبروتونات لها شحنة موجبة، بينما الإلكترونات لها شحنة سالبة، وبالتالي فإن الإلكترون يتولى مهمة نقل الشحنة من مكان لآخر.^[١]

المغناطيسية الناتجة عن التيار الكهربائي

المجال المغناطيسي هو قوة موجودة داخل منطقة معينة تكون قادرة على جذب أو صد الكائنات والجسيمات الكهربائية المشحونة مغناطيسيًا، وهناك العديد من الأشكال التي تتسبب في تنوع التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، ويمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا في القوة والمدى، وهناك أيضًا العديد من الأشكال المحتملة التي توجد فيها الحقول المغناطيسية والتي يتفاوت فيها التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، فالأشكال الأكثر شيوعًا والمفهومة هي أشكال المجال المغناطيسي السمتية، وثنائية القطب، والرباعية، واللولبية، والشعاعية، والحلزونية. ^[٢]

علاقة المجال المغناطيسي بالشحنات الكهربائية

ينبع التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي من كون المجال المغناطيسي يتكون بالأساس من كميتين فريدتين، يشير إليهما الفيزيائيون بالرموز B و H، وفي الأساس B و H كلاهما يعتبر مجالًا متجهًا، وهما يتفاعلان مع بعضهما البعض لإنشاء مجال مغناطيس، ويؤدي هذا التفاعل لإحداث التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، والذي يتم إنشاؤه بواسطة مغناطيس دائم أو بواسطة تلك التي يتم إنشاؤها بواسطة مغناطيس كهربائي، ومع ذلك ما زال المجتمع الأكاديمي يناقش الدور الدقيق لـ B و H، ولم يتم تقديم إجابة مثبتة حتى الآن بشأن أي منهما أكثر أهمية أو أكثر مشاركة في إنشاء الحقول المغناطيسية وصيانتها، وهناك العديد من الكائنات والأحداث المختلفة التي يمكن أن تسبب التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، وتتضمن الأسباب الأكثر شيوعًا الشحنات الكهربائية المتحركة، وثنائيات القطب المغناطيسي وتغيير المجالات الكهربائية، ومن النظري أيضًا أن جزيئات أحادية القطب المغناطيسي قد تكون موجودة، وعلى الرغم من أن هذا لم يثبت، فإن مثل هذه الجسيمات تمتلك شحنة مغناطيسية على غرار الطريقة التي تمتلك بها جسيمات أخرى شحنة كهربائية والتي إليها يعود التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي. ^[٣]

التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي

واحدة من أهم ميزات المغناطيس الكهربائي هي القدرة على تغيير قوتها المغناطيسية، عندما لا يتدفق التيار الكهربائي عبر أسلاك المغناطيس، فإنه لا يوجد لديه قوة مغناطيسية، فعندما يوضع تيار صغير في المغناطيس، ولديه قوة صغيرة، يمنح التيار الكبير المغناطيس قوة أكبر، قادرة على رفع أو سحب أشياء أثقل، وتتمتع القدرة على تشغيل القوة المغناطيسية وإيقافها بالعديد من الاستخدامات المهمة، بدءًا من الأدوات المنزلية البسيطة والآلات الصناعية العملاقة، وكل تلك المجالات يعود الفضل في تشغيلها للتأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي، ويتنوع التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي بحسب قوة الشحنات الكهربائية المستخدمة، وتقتصر قوة الشد المغناطيس الدائم على نوع المعدن الذي صنع منه، وحاليًا أقوى مغناطيس دائم مصنوع من مزيج من الحديد والمعادن تسمى النيوديميوم، وعلى الرغم من أن هذا المغناطيس الدائم قوي، إلا أنه أفضل مغناطيس كهربائي وأقوى بأكثر من 20 مرة. ^[٢]

المراجع

1. ↑ " Electric current ", britannica, Retrieved 5-6-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "How Do Magnetic Fields Work?", sciencing, Retrieved 5-6-2019. Edited.
3. ↑ "What Is Magnetism? | Magnetic Fields & Magnetic Force", livescience, Retrieved 5-6-2019. Edited.